unsigned int mandelbrot_set(double x0, double y0, double const_real,
                            double const_imag) {
  double x, y, x2, y2, new_x, new_y;
  x = x0;
  y = y0;
  for (unsigned int i = 0; i < 1024; ++i) {
    x2 = x * x;
    y2 = y * y;
    if (4.02 < x2 + y2) {
      return i;
    }
    new_x = x2 - y2 + x0;
    new_y = 2.0 * x * y + y0;
    x = new_x;
    y = new_y;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mandelbrot_set>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm2,-0x20(%rbp)
movsd  %xmm3,-0x28(%rbp)
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x5c(%rbp)
cmpl   $0x400,-0x5c(%rbp)
jae    11df <mandelbrot_set+0xdf>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
addsd  -0x48(%rbp),%xmm0
movsd  0xe90(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    1185 <mandelbrot_set+0x85>
mov    -0x5c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11e6 <mandelbrot_set+0xe6>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
subsd  -0x48(%rbp),%xmm0
addsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movsd  0xe67(%rip),%xmm0
mulsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  -0x38(%rbp),%xmm2
movsd  -0x18(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x5c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
jmp    1133 <mandelbrot_set+0x33>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mandelbrot_set>:
xor    %eax,%eax
movsd  0xef6(%rip),%xmm2
movapd %xmm0,%xmm3
movapd %xmm1,%xmm5
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movapd %xmm3,%xmm4
mulsd  %xmm3,%xmm4
movapd %xmm5,%xmm6
mulsd  %xmm5,%xmm6
movapd %xmm6,%xmm7
addsd  %xmm4,%xmm7
ucomisd %xmm2,%xmm7
ja     119c <mandelbrot_set+0x9c>
subsd  %xmm6,%xmm4
addsd  %xmm0,%xmm4
addsd  %xmm3,%xmm3
mulsd  %xmm5,%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm3
movapd %xmm4,%xmm5
mulsd  %xmm4,%xmm5
movapd %xmm3,%xmm6
mulsd  %xmm3,%xmm6
movapd %xmm6,%xmm7
addsd  %xmm5,%xmm7
ucomisd %xmm2,%xmm7
ja     1199 <mandelbrot_set+0x99>
subsd  %xmm6,%xmm5
addsd  %xmm0,%xmm5
addsd  %xmm4,%xmm4
mulsd  %xmm3,%xmm4
addsd  %xmm1,%xmm4
add    $0x2,%eax
movapd %xmm5,%xmm3
movapd %xmm4,%xmm5
cmp    $0x400,%eax
jne    1120 <mandelbrot_set+0x20>
xor    %eax,%eax
ret
add    $0x1,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @mandelbrot_set(double %0, double %1, double %2, double %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca double
%7 = alloca double
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca double
%11 = alloca double
%12 = alloca double
%13 = alloca double
%14 = alloca double
%15 = alloca double
%16 = alloca i32
store double %0, double* %6
store double %1, double* %7
store double %2, double* %8
store double %3, double* %9
%17 = load double, double* %6
store double %17, double* %10
%18 = load double, double* %7
store double %18, double* %11
store i32 0, i32* %16
br label %19
19: ; preds = %48, %4
%20 = load i32, i32* %16
%21 = icmp ult i32 %20, 1024
br i1 %21, label %22, label %51
22: ; preds = %19
%23 = load double, double* %10
%24 = load double, double* %10
%25 = fmul double %23, %24
store double %25, double* %12
%26 = load double, double* %11
%27 = load double, double* %11
%28 = fmul double %26, %27
store double %28, double* %13
%29 = load double, double* %12
%30 = load double, double* %13
%31 = fadd double %29, %30
%32 = fcmp olt double 4.020000e+00, %31
br i1 %32, label %33, label %35
33: ; preds = %22
%34 = load i32, i32* %16
store i32 %34, i32* %5
br label %52
35: ; preds = %22
%36 = load double, double* %12
%37 = load double, double* %13
%38 = fsub double %36, %37
%39 = load double, double* %6
%40 = fadd double %38, %39
store double %40, double* %14
%41 = load double, double* %10
%42 = fmul double 2.000000e+00, %41
%43 = load double, double* %11
%44 = load double, double* %7
%45 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %42, double %43, double %44)
store double %45, double* %15
%46 = load double, double* %14
store double %46, double* %10
%47 = load double, double* %15
store double %47, double* %11
br label %48
48: ; preds = %35
%49 = load i32, i32* %16
%50 = add i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %16
br label %19
51: ; preds = %19
store i32 0, i32* %5
br label %52
52: ; preds = %51, %33
%53 = load i32, i32* %5
ret i32 %53
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @mandelbrot_set(double %0, double %1, double %2, double %3) {
br label %5
5: ; preds = %22, %4
%6 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %27, %22 ]
%7 = phi double [ %0, %4 ], [ %24, %22 ]
%8 = phi double [ %1, %4 ], [ %26, %22 ]
%9 = fmul double %7, %7
%10 = fmul double %8, %8
%11 = fadd double %10, %9
%12 = fcmp ogt double %11, 4.020000e+00
br i1 %12, label %31, label %13
13: ; preds = %5
%14 = fsub double %9, %10
%15 = fadd double %14, %0
%16 = fmul double %7, 2.000000e+00
%17 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %16, double %8, double %1)
%18 = fmul double %15, %15
%19 = fmul double %17, %17
%20 = fadd double %19, %18
%21 = fcmp ogt double %20, 4.020000e+00
br i1 %21, label %29, label %22
22: ; preds = %13
%23 = fsub double %18, %19
%24 = fadd double %23, %0
%25 = fmul double %15, 2.000000e+00
%26 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %25, double %17, double %1)
%27 = add nuw nsw i32 %6, 2
%28 = icmp eq i32 %27, 1024
br i1 %28, label %31, label %5
29: ; preds = %13
%30 = or i32 %6, 1
br label %31
31: ; preds = %5, %22, %29
%32 = phi i32 [ %30, %29 ], [ 0, %22 ], [ %6, %5 ]
ret i32 %32
}