double mltrace(int l, double M[l][l]) {
  double trace = 0;
  for (int i = 0; i < l; i++)
    trace += M[i][i];
  return trace;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mltrace>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1165 <mltrace+0x65>
mov    -0x28(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
imul   %rdx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1121 <mltrace+0x21>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mltrace>:
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    1128 <mltrace+0x28>
mov    %edi,%r8d
lea    -0x1(%r8),%rcx
mov    %r8d,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    112d <mltrace+0x2d>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
test   %rax,%rax
jne    1197 <mltrace+0x97>
jmp    11bd <mltrace+0xbd>
xorps  %xmm0,%xmm0
pop    %rbx
ret
mov    %r8,%r9
shl    $0x4,%r9
mov    %r8,%r11
shl    $0x5,%r11
add    $0x20,%r11
lea    0x0(,%r8,8),%rcx
lea    (%rcx,%rcx,2),%r10
mov    %r8d,%edi
and    $0xfffffffc,%edi
neg    %rdi
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    $0x1,%edx
mov    %rsi,%rcx
addsd  (%rcx),%xmm0
addsd  0x8(%rcx,%r8,8),%xmm0
addsd  0x10(%rcx,%r9,1),%xmm0
addsd  0x18(%rcx,%r10,1),%xmm0
add    %r11,%rcx
lea    (%rdi,%rdx,1),%rbx
add    $0x4,%rbx
add    $0x4,%rdx
cmp    $0x1,%rbx
jne    1160 <mltrace+0x60>
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
test   %rax,%rax
je     11bd <mltrace+0xbd>
lea    0x8(,%r8,8),%rcx
imul   %rcx,%rdx
add    %rdx,%rsi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
addsd  (%rsi),%xmm0
add    %rcx,%rsi
add    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    11b0 <mltrace+0xb0>
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define double @mltrace(i32 %0, double* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca double*
%5 = alloca double
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store double* %1, double** %4
%7 = load i32, i32* %3
%8 = zext i32 %7 to i64
%9 = load i32, i32* %3
%10 = zext i32 %9 to i64
store double 0.000000e+00, double* %5
store i32 0, i32* %6
br label %11
11: ; preds = %27, %2
%12 = load i32, i32* %6
%13 = load i32, i32* %3
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %30
15: ; preds = %11
%16 = load double*, double** %4
%17 = load i32, i32* %6
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = mul nsw i64 %18, %10
%20 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %19
%21 = load i32, i32* %6
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %22
%24 = load double, double* %23
%25 = load double, double* %5
%26 = fadd double %25, %24
store double %26, double* %5
br label %27
27: ; preds = %15
%28 = load i32, i32* %6
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %6
br label %11
30: ; preds = %11
%31 = load double, double* %5
ret double %31
}

LLVM IR (-O2):
define double @mltrace(i32 %0, double* nocapture %1) {
%3 = zext i32 %0 to i64
%4 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %28
5: ; preds = %2
%6 = add nsw i64 %3, -1
%7 = and i64 %3, 3
%8 = icmp ult i64 %6, 3
br i1 %8, label %11, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i64 %3, 4294967292
br label %30
11: ; preds = %30, %5
%12 = phi double [ undef, %5 ], [ %56, %30 ]
%13 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %57, %30 ]
%14 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %56, %30 ]
%15 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %15, label %28, label %16
16: ; preds = %11, %16
%17 = phi i64 [ %25, %16 ], [ %13, %11 ]
%18 = phi double [ %24, %16 ], [ %14, %11 ]
%19 = phi i64 [ %26, %16 ], [ 0, %11 ]
%20 = mul nuw nsw i64 %17, %3
%21 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %20
%22 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %17
%23 = load double, double* %22
%24 = fadd double %18, %23
%25 = add nuw nsw i64 %17, 1
%26 = add i64 %19, 1
%27 = icmp eq i64 %26, %7
br i1 %27, label %28, label %16
28: ; preds = %11, %16, %2
%29 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %12, %11 ], [ %24, %16 ]
ret double %29
30: ; preds = %30, %9
%31 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %57, %30 ]
%32 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %56, %30 ]
%33 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %58, %30 ]
%34 = mul nuw nsw i64 %31, %3
%35 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %34
%36 = getelementptr inbounds double, double* %35, i64 %31
%37 = load double, double* %36
%38 = fadd double %32, %37
%39 = or i64 %31, 1
%40 = mul nuw nsw i64 %39, %3
%41 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %40
%42 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 %39
%43 = load double, double* %42
%44 = fadd double %38, %43
%45 = or i64 %31, 2
%46 = mul nuw nsw i64 %45, %3
%47 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %46
%48 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %45
%49 = load double, double* %48
%50 = fadd double %44, %49
%51 = or i64 %31, 3
%52 = mul nuw nsw i64 %51, %3
%53 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %52
%54 = getelementptr inbounds double, double* %53, i64 %51
%55 = load double, double* %54
%56 = fadd double %50, %55
%57 = add nuw nsw i64 %31, 4
%58 = add i64 %33, 4
%59 = icmp eq i64 %58, %10
br i1 %59, label %11, label %30
}