void add(int inc, unsigned short *nums, int n) {
  int i;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    nums[i] += inc;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<add>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1144 <add+0x44>
mov    -0x4(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movzwl (%rax,%rcx,2),%edx
add    %esi,%edx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1115 <add+0x15>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<add>:
test   %edx,%edx
jle    11dd <add+0xdd>
mov    %edx,%r9d
cmp    $0x10,%edx
jae    1117 <add+0x17>
xor    %ecx,%ecx
jmp    11d0 <add+0xd0>
mov    %r9d,%ecx
and    $0xfffffff0,%ecx
movd   %edi,%xmm0
pshuflw $0x0,%xmm0,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x10(%rcx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x4,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     11de <add+0xde>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
movdqu (%rsi,%rdx,2),%xmm1
movdqu 0x10(%rsi,%rdx,2),%xmm2
movdqu 0x20(%rsi,%rdx,2),%xmm3
movdqu 0x30(%rsi,%rdx,2),%xmm4
paddw  %xmm0,%xmm1
paddw  %xmm0,%xmm2
movdqu %xmm1,(%rsi,%rdx,2)
movdqu %xmm2,0x10(%rsi,%rdx,2)
paddw  %xmm0,%xmm3
paddw  %xmm0,%xmm4
movdqu %xmm3,0x20(%rsi,%rdx,2)
movdqu %xmm4,0x30(%rsi,%rdx,2)
add    $0x20,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1150 <add+0x50>
test   $0x1,%r8b
je     11bc <add+0xbc>
movdqu (%rsi,%rdx,2),%xmm1
movdqu 0x10(%rsi,%rdx,2),%xmm2
paddw  %xmm0,%xmm1
paddw  %xmm0,%xmm2
movdqu %xmm1,(%rsi,%rdx,2)
movdqu %xmm2,0x10(%rsi,%rdx,2)
cmp    %r9,%rcx
je     11dd <add+0xdd>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    %di,(%rsi,%rcx,2)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    11d0 <add+0xd0>
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r8b
jne    119e <add+0x9e>
jmp    11bc <add+0xbc>

LLVM IR (-O0):
define void @add(i32 %0, i16* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i16*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i16* %1, i16** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %22, %3
%9 = load i32, i32* %7
%10 = load i32, i32* %6
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %25
12: ; preds = %8
%13 = load i32, i32* %4
%14 = load i16*, i16** %5
%15 = load i32, i32* %7
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i16, i16* %14, i64 %16
%18 = load i16, i16* %17
%19 = zext i16 %18 to i32
%20 = add nsw i32 %19, %13
%21 = trunc i32 %20 to i16
store i16 %21, i16* %17
br label %22
22: ; preds = %12
%23 = load i32, i32* %7
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %7
br label %8
25: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @add(i32 %0, i16* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %74
5: ; preds = %3
%6 = trunc i32 %0 to i16
%7 = zext i32 %2 to i64
%8 = icmp ult i32 %2, 16
br i1 %8, label %65, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i64 %7, 4294967280
%11 = insertelement <8 x i16> poison, i16 %6, i64 0
%12 = shufflevector <8 x i16> %11, <8 x i16> poison, <8 x i32> zeroinitializer
%13 = insertelement <8 x i16> poison, i16 %6, i64 0
%14 = shufflevector <8 x i16> %13, <8 x i16> poison, <8 x i32> zeroinitializer
%15 = add nsw i64 %10, -16
%16 = lshr exact i64 %15, 4
%17 = add nuw nsw i64 %16, 1
%18 = and i64 %17, 1
%19 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %19, label %49, label %20
20: ; preds = %9
%21 = and i64 %17, 2305843009213693950
br label %22
22: ; preds = %22, %20
%23 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %46, %22 ]
%24 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %47, %22 ]
%25 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %23
%26 = bitcast i16* %25 to <8 x i16>*
%27 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %26
%28 = getelementptr inbounds i16, i16* %25, i64 8
%29 = bitcast i16* %28 to <8 x i16>*
%30 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %29
%31 = add <8 x i16> %27, %12
%32 = add <8 x i16> %30, %14
%33 = bitcast i16* %25 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %31, <8 x i16>* %33
%34 = bitcast i16* %28 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %32, <8 x i16>* %34
%35 = or i64 %23, 16
%36 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %35
%37 = bitcast i16* %36 to <8 x i16>*
%38 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %37
%39 = getelementptr inbounds i16, i16* %36, i64 8
%40 = bitcast i16* %39 to <8 x i16>*
%41 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %40
%42 = add <8 x i16> %38, %12
%43 = add <8 x i16> %41, %14
%44 = bitcast i16* %36 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %42, <8 x i16>* %44
%45 = bitcast i16* %39 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %43, <8 x i16>* %45
%46 = add nuw i64 %23, 32
%47 = add i64 %24, 2
%48 = icmp eq i64 %47, %21
br i1 %48, label %49, label %22
49: ; preds = %22, %9
%50 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %46, %22 ]
%51 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %51, label %63, label %52
52: ; preds = %49
%53 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %50
%54 = bitcast i16* %53 to <8 x i16>*
%55 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %54
%56 = getelementptr inbounds i16, i16* %53, i64 8
%57 = bitcast i16* %56 to <8 x i16>*
%58 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %57
%59 = add <8 x i16> %55, %12
%60 = add <8 x i16> %58, %14
%61 = bitcast i16* %53 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %59, <8 x i16>* %61
%62 = bitcast i16* %56 to <8 x i16>*
store <8 x i16> %60, <8 x i16>* %62
br label %63
63: ; preds = %49, %52
%64 = icmp eq i64 %10, %7
br i1 %64, label %74, label %65
65: ; preds = %5, %63
%66 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %10, %63 ]
br label %67
67: ; preds = %65, %67
%68 = phi i64 [ %72, %67 ], [ %66, %65 ]
%69 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %68
%70 = load i16, i16* %69
%71 = add i16 %70, %6
store i16 %71, i16* %69
%72 = add nuw nsw i64 %68, 1
%73 = icmp eq i64 %72, %7
br i1 %73, label %74, label %67
74: ; preds = %67, %63, %3
ret void
}