float spectral_mean(float *a, int m) {
  float sum = 0.f;
  for (int i = 0; i <= m; i++)
    sum += a[i];
  return (sum / (float)(m + 1));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<spectral_mean>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     114b <spectral_mean+0x4b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
addss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111a <spectral_mean+0x1a>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cvtsi2ss %eax,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<spectral_mean>:
lea    0x1(%rsi),%eax
test   %esi,%esi
js     111f <spectral_mean+0x1f>
mov    %eax,%edx
lea    -0x1(%rdx),%rsi
mov    %edx,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%rsi
jae    1124 <spectral_mean+0x24>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %esi,%esi
jmp    1168 <spectral_mean+0x68>
xorps  %xmm0,%xmm0
jmp    118e <spectral_mean+0x8e>
and    $0xfffffff8,%edx
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
addss  (%rdi,%rsi,4),%xmm0
addss  0x4(%rdi,%rsi,4),%xmm0
addss  0x8(%rdi,%rsi,4),%xmm0
addss  0xc(%rdi,%rsi,4),%xmm0
addss  0x10(%rdi,%rsi,4),%xmm0
addss  0x14(%rdi,%rsi,4),%xmm0
addss  0x18(%rdi,%rsi,4),%xmm0
addss  0x1c(%rdi,%rsi,4),%xmm0
add    $0x8,%rsi
cmp    %rsi,%rdx
jne    1130 <spectral_mean+0x30>
test   %rcx,%rcx
je     118e <spectral_mean+0x8e>
lea    (%rdi,%rsi,4),%rdx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
addss  (%rdx,%rsi,4),%xmm0
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
jne    1180 <spectral_mean+0x80>
cvtsi2ss %eax,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define float @spectral_mean(float* %0, i32 %1) {
%3 = alloca float*
%4 = alloca i32
%5 = alloca float
%6 = alloca i32
store float* %0, float** %3
store i32 %1, i32* %4
store float 0.000000e+00, float* %5
store i32 0, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %19, %2
%8 = load i32, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp sle i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %22
11: ; preds = %7
%12 = load float*, float** %3
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds float, float* %12, i64 %14
%16 = load float, float* %15
%17 = load float, float* %5
%18 = fadd float %17, %16
store float %18, float* %5
br label %19
19: ; preds = %11
%20 = load i32, i32* %6
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %6
br label %7
22: ; preds = %7
%23 = load float, float* %5
%24 = load i32, i32* %4
%25 = add nsw i32 %24, 1
%26 = sitofp i32 %25 to float
%27 = fdiv float %23, %26
ret float %27
}

LLVM IR (-O2):
define float @spectral_mean(float* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp slt i32 %1, 0
%4 = add i32 %1, 1
br i1 %3, label %27, label %5
5: ; preds = %2
%6 = zext i32 %4 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = and i64 %6, 7
%9 = icmp ult i64 %7, 7
br i1 %9, label %12, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, 4294967288
br label %31
12: ; preds = %31, %5
%13 = phi float [ undef, %5 ], [ %65, %31 ]
%14 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %66, %31 ]
%15 = phi float [ 0.000000e+00, %5 ], [ %65, %31 ]
%16 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %16, label %27, label %17
17: ; preds = %12, %17
%18 = phi i64 [ %24, %17 ], [ %14, %12 ]
%19 = phi float [ %23, %17 ], [ %15, %12 ]
%20 = phi i64 [ %25, %17 ], [ 0, %12 ]
%21 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %18
%22 = load float, float* %21
%23 = fadd float %19, %22
%24 = add nuw nsw i64 %18, 1
%25 = add i64 %20, 1
%26 = icmp eq i64 %25, %8
br i1 %26, label %27, label %17
27: ; preds = %12, %17, %2
%28 = phi float [ 0.000000e+00, %2 ], [ %13, %12 ], [ %23, %17 ]
%29 = sitofp i32 %4 to float
%30 = fdiv float %28, %29
ret float %30
31: ; preds = %31, %10
%32 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %66, %31 ]
%33 = phi float [ 0.000000e+00, %10 ], [ %65, %31 ]
%34 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %67, %31 ]
%35 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %32
%36 = load float, float* %35
%37 = fadd float %33, %36
%38 = or i64 %32, 1
%39 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %38
%40 = load float, float* %39
%41 = fadd float %37, %40
%42 = or i64 %32, 2
%43 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %42
%44 = load float, float* %43
%45 = fadd float %41, %44
%46 = or i64 %32, 3
%47 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %46
%48 = load float, float* %47
%49 = fadd float %45, %48
%50 = or i64 %32, 4
%51 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %50
%52 = load float, float* %51
%53 = fadd float %49, %52
%54 = or i64 %32, 5
%55 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %54
%56 = load float, float* %55
%57 = fadd float %53, %56
%58 = or i64 %32, 6
%59 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %58
%60 = load float, float* %59
%61 = fadd float %57, %60
%62 = or i64 %32, 7
%63 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %62
%64 = load float, float* %63
%65 = fadd float %61, %64
%66 = add nuw nsw i64 %32, 8
%67 = add i64 %34, 8
%68 = icmp eq i64 %67, %11
br i1 %68, label %12, label %31
}