int Lim(double x, double y, int limit) {
  int i, c = 0;
  double px = 0, py = 0, nx, ny;
  for (i = 0; i < limit; ++i) {
    nx = px * px - py * py + x;
    ny = 2 * px * py + y;
    if (nx * nx + ny * ny > 4.0) {
      c = i + 1;
      break;
    } else {
      px = nx;
      py = ny;
    }
  }
  if (c == 0) {
    c = limit;
  }
  return c;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Lim>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x10(%rbp)
mov    %edi,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11ff <Lim+0xff>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  -0x28(%rbp),%xmm2
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x30(%rbp),%xmm1
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
addsd  -0x8(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  0xe88(%rip),%xmm0
mulsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  -0x30(%rbp),%xmm2
movsd  -0x10(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  -0x38(%rbp),%xmm2
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xe40(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    11d8 <Lim+0xd8>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11ff <Lim+0xff>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
jmp    11f1 <Lim+0xf1>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    112f <Lim+0x2f>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jne    120f <Lim+0x10f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Lim>:
mov    %edi,%eax
test   %edi,%edi
jle    116c <Lim+0x6c>
mov    %eax,%ecx
neg    %ecx
xorpd  %xmm2,%xmm2
mov    $0x1,%edx
movsd  0xee5(%rip),%xmm3
xorpd  %xmm4,%xmm4
nop
movapd %xmm4,%xmm5
movapd %xmm2,%xmm6
mulsd  %xmm2,%xmm6
mulsd  %xmm4,%xmm4
subsd  %xmm6,%xmm4
addsd  %xmm0,%xmm4
addsd  %xmm5,%xmm5
mulsd  %xmm5,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movapd %xmm2,%xmm5
mulsd  %xmm2,%xmm5
movapd %xmm4,%xmm6
mulsd  %xmm4,%xmm6
addsd  %xmm5,%xmm6
ucomisd %xmm3,%xmm6
ja     116d <Lim+0x6d>
lea    (%rcx,%rdx,1),%esi
add    $0x1,%esi
add    $0x1,%edx
cmp    $0x1,%esi
jne    1120 <Lim+0x20>
ret
mov    %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @Lim(double %0, double %1, i32 %2) {
%4 = alloca double
%5 = alloca double
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double
%10 = alloca double
%11 = alloca double
%12 = alloca double
store double %0, double* %4
store double %1, double* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %8
store double 0.000000e+00, double* %9
store double 0.000000e+00, double* %10
store i32 0, i32* %7
br label %13
13: ; preds = %46, %3
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %6
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %49
17: ; preds = %13
%18 = load double, double* %9
%19 = load double, double* %9
%20 = load double, double* %10
%21 = load double, double* %10
%22 = fmul double %20, %21
%23 = fneg double %22
%24 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %18, double %19, double %23)
%25 = load double, double* %4
%26 = fadd double %24, %25
store double %26, double* %11
%27 = load double, double* %9
%28 = fmul double 2.000000e+00, %27
%29 = load double, double* %10
%30 = load double, double* %5
%31 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %28, double %29, double %30)
store double %31, double* %12
%32 = load double, double* %11
%33 = load double, double* %11
%34 = load double, double* %12
%35 = load double, double* %12
%36 = fmul double %34, %35
%37 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %32, double %33, double %36)
%38 = fcmp ogt double %37, 4.000000e+00
br i1 %38, label %39, label %42
39: ; preds = %17
%40 = load i32, i32* %7
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %8
br label %49
42: ; preds = %17
%43 = load double, double* %11
store double %43, double* %9
%44 = load double, double* %12
store double %44, double* %10
br label %45
45: ; preds = %42
br label %46
46: ; preds = %45
%47 = load i32, i32* %7
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %7
br label %13
49: ; preds = %39, %13
%50 = load i32, i32* %8
%51 = icmp eq i32 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %54
52: ; preds = %49
%53 = load i32, i32* %6
store i32 %53, i32* %8
br label %54
54: ; preds = %52, %49
%55 = load i32, i32* %8
ret i32 %55
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @Lim(double %0, double %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %21
5: ; preds = %3, %19
%6 = phi i32 [ %18, %19 ], [ 0, %3 ]
%7 = phi double [ %14, %19 ], [ 0.000000e+00, %3 ]
%8 = phi double [ %12, %19 ], [ 0.000000e+00, %3 ]
%9 = fneg double %7
%10 = fmul double %7, %9
%11 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %8, double %8, double %10)
%12 = fadd double %11, %0
%13 = fmul double %8, 2.000000e+00
%14 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %13, double %7, double %1)
%15 = fmul double %14, %14
%16 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %12, double %12, double %15)
%17 = fcmp ogt double %16, 4.000000e+00
%18 = add nuw nsw i32 %6, 1
br i1 %17, label %21, label %19
19: ; preds = %5
%20 = icmp eq i32 %18, %2
br i1 %20, label %21, label %5
21: ; preds = %19, %5, %3
%22 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %2, %19 ], [ %18, %5 ]
ret i32 %22
}