void add(int *a, int *b, int *results, long int length) {
  int i;
  for (i = 0; i < length; i++) {
    results[i] = a[i] + b[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<add>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movslq -0x24(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jge    1158 <add+0x58>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111b <add+0x1b>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<add>:
push   %rbx
test   %rcx,%rcx
jle    1299 <add+0x199>
cmp    $0x8,%rcx
jae    118b <add+0x8b>
xor    %ebx,%ebx
mov    %rbx,%r8
not    %r8
add    %rcx,%r8
mov    %rcx,%r9
and    $0x3,%r9
je     1143 <add+0x43>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    (%rsi,%rbx,4),%eax
add    (%rdi,%rbx,4),%eax
mov    %eax,(%rdx,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%r9
jne    1130 <add+0x30>
cmp    $0x3,%r8
jb     1299 <add+0x199>
nopl   (%rax)
mov    (%rsi,%rbx,4),%eax
add    (%rdi,%rbx,4),%eax
mov    %eax,(%rdx,%rbx,4)
mov    0x4(%rsi,%rbx,4),%eax
add    0x4(%rdi,%rbx,4),%eax
mov    %eax,0x4(%rdx,%rbx,4)
mov    0x8(%rsi,%rbx,4),%eax
add    0x8(%rdi,%rbx,4),%eax
mov    %eax,0x8(%rdx,%rbx,4)
mov    0xc(%rsi,%rbx,4),%eax
add    0xc(%rdi,%rbx,4),%eax
mov    %eax,0xc(%rdx,%rbx,4)
add    $0x4,%rbx
cmp    %rbx,%rcx
jne    1150 <add+0x50>
jmp    1299 <add+0x199>
lea    (%rdx,%rcx,4),%r9
lea    (%rdi,%rcx,4),%rax
cmp    %rdx,%rax
seta   %r10b
lea    (%rsi,%rcx,4),%rax
cmp    %rdi,%r9
seta   %r11b
cmp    %rdx,%rax
seta   %r8b
cmp    %rsi,%r9
seta   %r9b
xor    %ebx,%ebx
test   %r11b,%r10b
jne    1112 <add+0x12>
and    %r9b,%r8b
jne    1112 <add+0x12>
mov    %rcx,%rbx
and    $0xfffffffffffffff8,%rbx
lea    -0x8(%rbx),%r8
mov    %r8,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %r8,%r8
je     129b <add+0x19b>
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
xor    %r8d,%r8d
movdqu (%rdi,%r8,4),%xmm0
movdqu 0x10(%rdi,%r8,4),%xmm1
movdqu (%rsi,%r8,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rsi,%r8,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu %xmm2,(%rdx,%r8,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rdx,%r8,4)
movdqu 0x20(%rdi,%r8,4),%xmm0
movdqu 0x30(%rdi,%r8,4),%xmm1
movdqu 0x20(%rsi,%r8,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x30(%rsi,%r8,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu %xmm2,0x20(%rdx,%r8,4)
movdqu %xmm0,0x30(%rdx,%r8,4)
add    $0x10,%r8
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    11f0 <add+0xf0>
test   $0x1,%r9b
je     1290 <add+0x190>
movdqu (%rdi,%r8,4),%xmm0
movdqu 0x10(%rdi,%r8,4),%xmm1
movdqu (%rsi,%r8,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rsi,%r8,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu %xmm2,(%rdx,%r8,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rdx,%r8,4)
cmp    %rcx,%rbx
jne    1112 <add+0x12>
pop    %rbx
ret
xor    %r8d,%r8d
test   $0x1,%r9b
jne    1261 <add+0x161>
jmp    1290 <add+0x190>

LLVM IR (-O0):
define void @add(i32* %0, i32* %1, i32* %2, i64 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32* %1, i32** %6
store i32* %2, i32** %7
store i64 %3, i64* %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %31, %4
%11 = load i32, i32* %9
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = load i64, i64* %8
%14 = icmp slt i64 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %34
15: ; preds = %10
%16 = load i32*, i32** %5
%17 = load i32, i32* %9
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load i32*, i32** %6
%22 = load i32, i32* %9
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = add nsw i32 %20, %25
%27 = load i32*, i32** %7
%28 = load i32, i32* %9
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
store i32 %26, i32* %30
br label %31
31: ; preds = %15
%32 = load i32, i32* %9
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %9
br label %10
34: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @add(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture writeonly %2, i64 %3) {
%5 = icmp sgt i64 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %147
6: ; preds = %4
%7 = icmp ult i64 %3, 8
br i1 %7, label %95, label %8
8: ; preds = %6
%9 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %3
%10 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %3
%11 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %3
%12 = icmp ugt i32* %10, %2
%13 = icmp ugt i32* %9, %0
%14 = and i1 %12, %13
%15 = icmp ugt i32* %11, %2
%16 = icmp ugt i32* %9, %1
%17 = and i1 %15, %16
%18 = or i1 %14, %17
br i1 %18, label %95, label %19
19: ; preds = %8
%20 = and i64 %3, -8
%21 = add i64 %20, -8
%22 = lshr exact i64 %21, 3
%23 = add nuw nsw i64 %22, 1
%24 = and i64 %23, 1
%25 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %25, label %71, label %26
26: ; preds = %19
%27 = and i64 %23, 4611686018427387902
br label %28
28: ; preds = %28, %26
%29 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %68, %28 ]
%30 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %69, %28 ]
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %29
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
%33 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %32
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 4
%35 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
%36 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %35
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %29
%38 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
%39 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %38
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 4
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
%42 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %41
%43 = add nsw <4 x i32> %39, %33
%44 = add nsw <4 x i32> %42, %36
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %29
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %43, <4 x i32>* %46
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 4
%48 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %44, <4 x i32>* %48
%49 = or i64 %29, 8
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %49
%51 = bitcast i32* %50 to <4 x i32>*
%52 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %51
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 4
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
%55 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %54
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %49
%57 = bitcast i32* %56 to <4 x i32>*
%58 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %57
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 4
%60 = bitcast i32* %59 to <4 x i32>*
%61 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %60
%62 = add nsw <4 x i32> %58, %52
%63 = add nsw <4 x i32> %61, %55
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %49
%65 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %62, <4 x i32>* %65
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 4
%67 = bitcast i32* %66 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %63, <4 x i32>* %67
%68 = add nuw i64 %29, 16
%69 = add i64 %30, 2
%70 = icmp eq i64 %69, %27
br i1 %70, label %71, label %28
71: ; preds = %28, %19
%72 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %68, %28 ]
%73 = icmp eq i64 %24, 0
br i1 %73, label %93, label %74
74: ; preds = %71
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %72
%76 = bitcast i32* %75 to <4 x i32>*
%77 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %76
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 4
%79 = bitcast i32* %78 to <4 x i32>*
%80 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %79
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %72
%82 = bitcast i32* %81 to <4 x i32>*
%83 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %82
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 4
%85 = bitcast i32* %84 to <4 x i32>*
%86 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %85
%87 = add nsw <4 x i32> %83, %77
%88 = add nsw <4 x i32> %86, %80
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %72
%90 = bitcast i32* %89 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %87, <4 x i32>* %90
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %89, i64 4
%92 = bitcast i32* %91 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %88, <4 x i32>* %92
br label %93
93: ; preds = %71, %74
%94 = icmp eq i64 %20, %3
br i1 %94, label %147, label %95
95: ; preds = %8, %6, %93
%96 = phi i64 [ 0, %8 ], [ 0, %6 ], [ %20, %93 ]
%97 = xor i64 %96, -1
%98 = add i64 %97, %3
%99 = and i64 %3, 3
%100 = icmp eq i64 %99, 0
br i1 %100, label %113, label %101
101: ; preds = %95, %101
%102 = phi i64 [ %110, %101 ], [ %96, %95 ]
%103 = phi i64 [ %111, %101 ], [ 0, %95 ]
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %102
%105 = load i32, i32* %104
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %102
%107 = load i32, i32* %106
%108 = add nsw i32 %107, %105
%109 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %102
store i32 %108, i32* %109
%110 = add nuw nsw i64 %102, 1
%111 = add i64 %103, 1
%112 = icmp eq i64 %111, %99
br i1 %112, label %113, label %101
113: ; preds = %101, %95
%114 = phi i64 [ %96, %95 ], [ %110, %101 ]
%115 = icmp ult i64 %98, 3
br i1 %115, label %147, label %116
116: ; preds = %113, %116
%117 = phi i64 [ %145, %116 ], [ %114, %113 ]
%118 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %117
%119 = load i32, i32* %118
%120 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %117
%121 = load i32, i32* %120
%122 = add nsw i32 %121, %119
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %117
store i32 %122, i32* %123
%124 = add nuw nsw i64 %117, 1
%125 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %124
%126 = load i32, i32* %125
%127 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %124
%128 = load i32, i32* %127
%129 = add nsw i32 %128, %126
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %124
store i32 %129, i32* %130
%131 = add nuw nsw i64 %117, 2
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %131
%133 = load i32, i32* %132
%134 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %131
%135 = load i32, i32* %134
%136 = add nsw i32 %135, %133
%137 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %131
store i32 %136, i32* %137
%138 = add nuw nsw i64 %117, 3
%139 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %138
%140 = load i32, i32* %139
%141 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %138
%142 = load i32, i32* %141
%143 = add nsw i32 %142, %140
%144 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %138
store i32 %143, i32* %144
%145 = add nuw nsw i64 %117, 4
%146 = icmp eq i64 %145, %3
br i1 %146, label %147, label %116
147: ; preds = %113, %116, %93, %4
ret void
}