void f1(int *x, long step1, int n) {
  for (int i = 0; i < n; ++i)
    x[i * step1] += 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<f1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1146 <f1+0x46>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
imul   -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1116 <f1+0x16>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<f1>:
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    127a <f1+0x17a>
mov    %edx,%r10d
xor    %r9d,%r9d
cmp    $0x8,%edx
jb     11de <f1+0xde>
cmp    $0x1,%rsi
jne    11de <f1+0xde>
mov    %r10d,%r9d
and    $0xfffffff8,%r9d
lea    -0x8(%r9),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     127c <f1+0x17c>
mov    %r8,%rcx
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
mov    %rsi,%r11
shl    $0x5,%r11
lea    0x10(%rdi),%rax
mov    %rsi,%rbx
shl    $0x6,%rbx
xor    %edx,%edx
pcmpeqd %xmm0,%xmm0
movdqu -0x10(%rax),%xmm1
movdqu (%rax),%xmm2
psubd  %xmm0,%xmm1
psubd  %xmm0,%xmm2
movdqu %xmm1,-0x10(%rax)
movdqu %xmm2,(%rax)
movdqu -0x10(%rax,%r11,1),%xmm1
movdqu (%rax,%r11,1),%xmm2
psubd  %xmm0,%xmm1
psubd  %xmm0,%xmm2
movdqu %xmm1,-0x10(%rax,%r11,1)
movdqu %xmm2,(%rax,%r11,1)
add    $0x10,%rdx
add    %rbx,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
jne    1160 <f1+0x60>
test   $0x1,%r8b
je     11d5 <f1+0xd5>
imul   %rsi,%rdx
movdqu (%rdi,%rdx,4),%xmm0
movdqu 0x10(%rdi,%rdx,4),%xmm1
pcmpeqd %xmm2,%xmm2
psubd  %xmm2,%xmm0
psubd  %xmm2,%xmm1
movdqu %xmm0,(%rdi,%rdx,4)
movdqu %xmm1,0x10(%rdi,%rdx,4)
cmp    %r10,%r9
je     127a <f1+0x17a>
mov    %r9,%r8
not    %r8
add    %r10,%r8
mov    %r10,%rcx
and    $0x3,%rcx
je     1222 <f1+0x122>
mov    %r9,%rax
imul   %rsi,%rax
lea    (%rdi,%rax,4),%rdx
lea    0x0(,%rsi,4),%rbx
neg    %rcx
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
addl   $0x1,(%rdx)
add    $0xffffffffffffffff,%rax
add    %rbx,%rdx
cmp    %rax,%rcx
jne    1210 <f1+0x110>
sub    %rax,%r9
cmp    $0x3,%r8
jb     127a <f1+0x17a>
sub    %r9,%r10
lea    0x3(%r9),%rax
imul   %rsi,%rax
mov    %rsi,%rcx
shl    $0x4,%rcx
lea    0x2(%r9),%rdx
imul   %rsi,%rdx
mov    %r9,%rbx
imul   %rsi,%rbx
add    $0x1,%r9
imul   %rsi,%r9
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
addl   $0x1,(%rdi,%rbx,4)
addl   $0x1,(%rdi,%r9,4)
addl   $0x1,(%rdi,%rdx,4)
addl   $0x1,(%rdi,%rax,4)
add    %rcx,%rdi
add    $0xfffffffffffffffc,%r10
jne    1260 <f1+0x160>
pop    %rbx
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r8b
jne    11af <f1+0xaf>
jmp    11d5 <f1+0xd5>

LLVM IR (-O0):
define void @f1(i32* %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i64 %1, i64* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %21, %3
%9 = load i32, i32* %7
%10 = load i32, i32* %6
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %24
12: ; preds = %8
%13 = load i32*, i32** %4
%14 = load i32, i32* %7
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = load i64, i64* %5
%17 = mul nsw i64 %15, %16
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = add nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %18
br label %21
21: ; preds = %12
%22 = load i32, i32* %7
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %7
br label %8
24: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @f1(i32* nocapture %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %84
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = icmp ugt i32 %2, 7
%8 = icmp eq i64 %1, 1
%9 = and i1 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %65
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, 4294967288
%12 = add nsw i64 %11, -8
%13 = lshr exact i64 %12, 3
%14 = add nuw nsw i64 %13, 1
%15 = and i64 %14, 1
%16 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %16, label %48, label %17
17: ; preds = %10
%18 = and i64 %14, 4611686018427387902
br label %19
19: ; preds = %19, %17
%20 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %45, %19 ]
%21 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %46, %19 ]
%22 = mul nsw i64 %20, %1
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%24 = bitcast i32* %23 to <4 x i32>*
%25 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %24
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 4
%27 = bitcast i32* %26 to <4 x i32>*
%28 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %27
%29 = add nsw <4 x i32> %25, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%30 = add nsw <4 x i32> %28, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%31 = bitcast i32* %23 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %29, <4 x i32>* %31
%32 = bitcast i32* %26 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %30, <4 x i32>* %32
%33 = or i64 %20, 8
%34 = mul nsw i64 %33, %1
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
%37 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %36
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 4
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
%40 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %39
%41 = add nsw <4 x i32> %37, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%42 = add nsw <4 x i32> %40, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%43 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %41, <4 x i32>* %43
%44 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %42, <4 x i32>* %44
%45 = add nuw i64 %20, 16
%46 = add i64 %21, 2
%47 = icmp eq i64 %46, %18
br i1 %47, label %48, label %19
48: ; preds = %19, %10
%49 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %45, %19 ]
%50 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %50, label %63, label %51
51: ; preds = %48
%52 = mul nsw i64 %49, %1
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %52
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
%55 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %54
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 4
%57 = bitcast i32* %56 to <4 x i32>*
%58 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %57
%59 = add nsw <4 x i32> %55, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%60 = add nsw <4 x i32> %58, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%61 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %59, <4 x i32>* %61
%62 = bitcast i32* %56 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %60, <4 x i32>* %62
br label %63
63: ; preds = %48, %51
%64 = icmp eq i64 %11, %6
br i1 %64, label %84, label %65
65: ; preds = %5, %63
%66 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %11, %63 ]
%67 = xor i64 %66, -1
%68 = add nsw i64 %67, %6
%69 = and i64 %6, 3
%70 = icmp eq i64 %69, 0
br i1 %70, label %81, label %71
71: ; preds = %65, %71
%72 = phi i64 [ %78, %71 ], [ %66, %65 ]
%73 = phi i64 [ %79, %71 ], [ 0, %65 ]
%74 = mul nsw i64 %72, %1
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %75
%78 = add nuw nsw i64 %72, 1
%79 = add i64 %73, 1
%80 = icmp eq i64 %79, %69
br i1 %80, label %81, label %71
81: ; preds = %71, %65
%82 = phi i64 [ %66, %65 ], [ %78, %71 ]
%83 = icmp ult i64 %68, 3
br i1 %83, label %84, label %85
84: ; preds = %81, %85, %63, %3
ret void
85: ; preds = %81, %85
%86 = phi i64 [ %106, %85 ], [ %82, %81 ]
%87 = mul nsw i64 %86, %1
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %87
%89 = load i32, i32* %88
%90 = add nsw i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %88
%91 = add nuw nsw i64 %86, 1
%92 = mul nsw i64 %91, %1
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %92
%94 = load i32, i32* %93
%95 = add nsw i32 %94, 1
store i32 %95, i32* %93
%96 = add nuw nsw i64 %86, 2
%97 = mul nsw i64 %96, %1
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %97
%99 = load i32, i32* %98
%100 = add nsw i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %98
%101 = add nuw nsw i64 %86, 3
%102 = mul nsw i64 %101, %1
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %102
%104 = load i32, i32* %103
%105 = add nsw i32 %104, 1
store i32 %105, i32* %103
%106 = add nuw nsw i64 %86, 4
%107 = icmp eq i64 %106, %6
br i1 %107, label %84, label %85
}