long reduce(int n, int *d) {
  long c, i;
  for (i = c = 0; i < n; ++i)
    c += d[i];
  return c;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<reduce>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jge    1151 <reduce+0x51>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq (%rax,%rcx,4),%rax
add    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    111b <reduce+0x1b>
mov    -0x18(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<reduce>:
test   %edi,%edi
jle    1115 <reduce+0x15>
movslq %edi,%rcx
cmp    $0x4,%edi
jae    1118 <reduce+0x18>
xor    %edx,%edx
xor    %eax,%eax
jmp    1200 <reduce+0x100>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %rcx,%rdx
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
lea    -0x4(%rdx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x2,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     1211 <reduce+0x111>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edi,%edi
pxor   %xmm1,%xmm1
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movq   (%rsi,%rdi,4),%xmm2
movq   0x8(%rsi,%rdi,4),%xmm3
pxor   %xmm4,%xmm4
pcmpgtd %xmm2,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm2
paddq  %xmm0,%xmm2
pxor   %xmm0,%xmm0
pcmpgtd %xmm3,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm3
paddq  %xmm1,%xmm3
movq   0x10(%rsi,%rdi,4),%xmm0
movq   0x18(%rsi,%rdi,4),%xmm1
pxor   %xmm4,%xmm4
pcmpgtd %xmm0,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm0
paddq  %xmm2,%xmm0
pxor   %xmm2,%xmm2
pcmpgtd %xmm1,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm1
paddq  %xmm3,%xmm1
add    $0x8,%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1150 <reduce+0x50>
test   $0x1,%r8b
je     11e2 <reduce+0xe2>
movq   (%rsi,%rdi,4),%xmm2
movq   0x8(%rsi,%rdi,4),%xmm3
pxor   %xmm4,%xmm4
pxor   %xmm5,%xmm5
pcmpgtd %xmm2,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm2
paddq  %xmm2,%xmm0
pcmpgtd %xmm3,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm3
paddq  %xmm3,%xmm1
paddq  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddq  %xmm0,%xmm1
movq   %xmm1,%rax
cmp    %rcx,%rdx
je     1210 <reduce+0x110>
nopl   0x0(%rax)
movslq (%rsi,%rdx,4),%rdi
add    %rdi,%rax
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1200 <reduce+0x100>
ret
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edi,%edi
pxor   %xmm1,%xmm1
test   $0x1,%r8b
jne    11b7 <reduce+0xb7>
jmp    11e2 <reduce+0xe2>

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

LLVM IR (-O2):
define i64 @reduce(i32 %0, i32* nocapture %1) {
%3 = sext i32 %0 to i64
%4 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %81
5: ; preds = %2
%6 = icmp ult i32 %0, 4
br i1 %6, label %69, label %7
7: ; preds = %5
%8 = and i64 %3, -4
%9 = add nsw i64 %8, -4
%10 = lshr exact i64 %9, 2
%11 = add nuw nsw i64 %10, 1
%12 = and i64 %11, 1
%13 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %13, label %45, label %14
14: ; preds = %7
%15 = and i64 %11, 9223372036854775806
br label %16
16: ; preds = %16, %14
%17 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %42, %16 ]
%18 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %14 ], [ %40, %16 ]
%19 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %14 ], [ %41, %16 ]
%20 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %43, %16 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %17
%22 = bitcast i32* %21 to <2 x i32>*
%23 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %22
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 2
%25 = bitcast i32* %24 to <2 x i32>*
%26 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %25
%27 = sext <2 x i32> %23 to <2 x i64>
%28 = sext <2 x i32> %26 to <2 x i64>
%29 = add <2 x i64> %18, %27
%30 = add <2 x i64> %19, %28
%31 = or i64 %17, 4
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %31
%33 = bitcast i32* %32 to <2 x i32>*
%34 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %33
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 2
%36 = bitcast i32* %35 to <2 x i32>*
%37 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %36
%38 = sext <2 x i32> %34 to <2 x i64>
%39 = sext <2 x i32> %37 to <2 x i64>
%40 = add <2 x i64> %29, %38
%41 = add <2 x i64> %30, %39
%42 = add nuw i64 %17, 8
%43 = add i64 %20, 2
%44 = icmp eq i64 %43, %15
br i1 %44, label %45, label %16
45: ; preds = %16, %7
%46 = phi <2 x i64> [ undef, %7 ], [ %40, %16 ]
%47 = phi <2 x i64> [ undef, %7 ], [ %41, %16 ]
%48 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %42, %16 ]
%49 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %7 ], [ %40, %16 ]
%50 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %7 ], [ %41, %16 ]
%51 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %51, label %63, label %52
52: ; preds = %45
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %48
%54 = bitcast i32* %53 to <2 x i32>*
%55 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %54
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 2
%57 = bitcast i32* %56 to <2 x i32>*
%58 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %57
%59 = sext <2 x i32> %55 to <2 x i64>
%60 = sext <2 x i32> %58 to <2 x i64>
%61 = add <2 x i64> %49, %59
%62 = add <2 x i64> %50, %60
br label %63
63: ; preds = %45, %52
%64 = phi <2 x i64> [ %46, %45 ], [ %61, %52 ]
%65 = phi <2 x i64> [ %47, %45 ], [ %62, %52 ]
%66 = add <2 x i64> %65, %64
%67 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %66)
%68 = icmp eq i64 %8, %3
br i1 %68, label %81, label %69
69: ; preds = %5, %63
%70 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %8, %63 ]
%71 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %67, %63 ]
br label %72
72: ; preds = %69, %72
%73 = phi i64 [ %79, %72 ], [ %70, %69 ]
%74 = phi i64 [ %78, %72 ], [ %71, %69 ]
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %73
%76 = load i32, i32* %75
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = add nsw i64 %74, %77
%79 = add nuw nsw i64 %73, 1
%80 = icmp eq i64 %79, %3
br i1 %80, label %81, label %72
81: ; preds = %72, %63, %2
%82 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %67, %63 ], [ %78, %72 ]
ret i64 %82
}