int distance(int position_x[32], int position_y[32], int position_z[32], int i,
             int j) {
  int delx, dely, delz, r2inv;
  delx = position_x[i] - position_x[j];
  dely = position_y[i] - position_y[j];
  delz = position_z[i] - position_z[j];
  r2inv = delx * delx + dely * dely + delz * delz;
  return r2inv;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<distance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
imul   -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x28(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x2c(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<distance>:
movslq %ecx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%ecx
movslq %r8d,%r8
sub    (%rdi,%r8,4),%ecx
mov    (%rsi,%rax,4),%edi
sub    (%rsi,%r8,4),%edi
mov    (%rdx,%rax,4),%eax
sub    (%rdx,%r8,4),%eax
imul   %ecx,%ecx
imul   %edi,%edi
add    %ecx,%edi
imul   %eax,%eax
add    %edi,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @distance(i32* %0, i32* %1, i32* %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32* %1, i32** %7
store i32* %2, i32** %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
%15 = load i32*, i32** %6
%16 = load i32, i32* %9
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = load i32*, i32** %6
%21 = load i32, i32* %10
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = sub nsw i32 %19, %24
store i32 %25, i32* %11
%26 = load i32*, i32** %7
%27 = load i32, i32* %9
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = load i32*, i32** %7
%32 = load i32, i32* %10
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = sub nsw i32 %30, %35
store i32 %36, i32* %12
%37 = load i32*, i32** %8
%38 = load i32, i32* %9
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = load i32*, i32** %8
%43 = load i32, i32* %10
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = sub nsw i32 %41, %46
store i32 %47, i32* %13
%48 = load i32, i32* %11
%49 = load i32, i32* %11
%50 = mul nsw i32 %48, %49
%51 = load i32, i32* %12
%52 = load i32, i32* %12
%53 = mul nsw i32 %51, %52
%54 = add nsw i32 %50, %53
%55 = load i32, i32* %13
%56 = load i32, i32* %13
%57 = mul nsw i32 %55, %56
%58 = add nsw i32 %54, %57
store i32 %58, i32* %14
%59 = load i32, i32* %14
ret i32 %59
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @distance(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = sext i32 %3 to i64
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
%8 = load i32, i32* %7
%9 = sext i32 %4 to i64
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = sub nsw i32 %8, %11
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %6
%14 = load i32, i32* %13
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %9
%16 = load i32, i32* %15
%17 = sub nsw i32 %14, %16
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %6
%19 = load i32, i32* %18
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %9
%21 = load i32, i32* %20
%22 = sub nsw i32 %19, %21
%23 = mul nsw i32 %12, %12
%24 = mul nsw i32 %17, %17
%25 = add nuw nsw i32 %24, %23
%26 = mul nsw i32 %22, %22
%27 = add nuw nsw i32 %25, %26
ret i32 %27
}