void vec_add(double *data1, double *data2, double *result, int n) {
  int k;
  for (k = 0; k < n % 4; ++k)
    result[k] = data1[k] + data2[k];
  for (; k < n; k += 4) {
    result[k] = data1[k] + data2[k];
    result[k + 1] = data1[k + 1] + data2[k + 1];
    result[k + 2] = data1[k + 2] + data2[k + 2];
    result[k + 3] = data1[k + 3] + data2[k + 3];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<vec_add>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x4,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    %edx,%eax
jge    116b <vec_add+0x6b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111a <vec_add+0x1a>
jmp    1170 <vec_add+0x70>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1253 <vec_add+0x153>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1170 <vec_add+0x70>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<vec_add>:
lea    0x3(%rcx),%eax
test   %ecx,%ecx
cmovns %ecx,%eax
and    $0xfffffffc,%eax
mov    %ecx,%r8d
sub    %eax,%r8d
test   %r8d,%r8d
jle    114e <vec_add+0x4e>
movsd  (%rdi),%xmm0
addsd  (%rsi),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx)
cmp    $0x1,%r8d
je     1151 <vec_add+0x51>
movsd  0x8(%rdi),%xmm0
addsd  0x8(%rsi),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rdx)
cmp    $0x2,%r8d
je     1151 <vec_add+0x51>
movsd  0x10(%rdi),%xmm0
addsd  0x10(%rsi),%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%rdx)
jmp    1151 <vec_add+0x51>
xor    %r8d,%r8d
cmp    %ecx,%r8d
jge    11ae <vec_add+0xae>
mov    %r8d,%eax
movslq %ecx,%rcx
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm0
addsd  (%rsi,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx,%rax,8)
movsd  0x8(%rdi,%rax,8),%xmm0
addsd  0x8(%rsi,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rdx,%rax,8)
movsd  0x10(%rdi,%rax,8),%xmm0
addsd  0x10(%rsi,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%rdx,%rax,8)
movsd  0x18(%rdi,%rax,8),%xmm0
addsd  0x18(%rsi,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x18(%rdx,%rax,8)
add    $0x4,%rax
cmp    %rcx,%rax
jl     1160 <vec_add+0x60>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @vec_add(double* %0, double* %1, double* %2, i32 %3) {
%5 = alloca double*
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store double* %0, double** %5
store double* %1, double** %6
store double* %2, double** %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %31, %4
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %8
%13 = srem i32 %12, 4
%14 = icmp slt i32 %11, %13
br i1 %14, label %15, label %34
15: ; preds = %10
%16 = load double*, double** %5
%17 = load i32, i32* %9
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %18
%20 = load double, double* %19
%21 = load double*, double** %6
%22 = load i32, i32* %9
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %23
%25 = load double, double* %24
%26 = fadd double %20, %25
%27 = load double*, double** %7
%28 = load i32, i32* %9
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %29
store double %26, double* %30
br label %31
31: ; preds = %15
%32 = load i32, i32* %9
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %9
br label %10
34: ; preds = %10
br label %35
35: ; preds = %109, %34
%36 = load i32, i32* %9
%37 = load i32, i32* %8
%38 = icmp slt i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %112
39: ; preds = %35
%40 = load double*, double** %5
%41 = load i32, i32* %9
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds double, double* %40, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = load double*, double** %6
%46 = load i32, i32* %9
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds double, double* %45, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = fadd double %44, %49
%51 = load double*, double** %7
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds double, double* %51, i64 %53
store double %50, double* %54
%55 = load double*, double** %5
%56 = load i32, i32* %9
%57 = add nsw i32 %56, 1
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 %58
%60 = load double, double* %59
%61 = load double*, double** %6
%62 = load i32, i32* %9
%63 = add nsw i32 %62, 1
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds double, double* %61, i64 %64
%66 = load double, double* %65
%67 = fadd double %60, %66
%68 = load double*, double** %7
%69 = load i32, i32* %9
%70 = add nsw i32 %69, 1
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds double, double* %68, i64 %71
store double %67, double* %72
%73 = load double*, double** %5
%74 = load i32, i32* %9
%75 = add nsw i32 %74, 2
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds double, double* %73, i64 %76
%78 = load double, double* %77
%79 = load double*, double** %6
%80 = load i32, i32* %9
%81 = add nsw i32 %80, 2
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds double, double* %79, i64 %82
%84 = load double, double* %83
%85 = fadd double %78, %84
%86 = load double*, double** %7
%87 = load i32, i32* %9
%88 = add nsw i32 %87, 2
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds double, double* %86, i64 %89
store double %85, double* %90
%91 = load double*, double** %5
%92 = load i32, i32* %9
%93 = add nsw i32 %92, 3
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds double, double* %91, i64 %94
%96 = load double, double* %95
%97 = load double*, double** %6
%98 = load i32, i32* %9
%99 = add nsw i32 %98, 3
%100 = sext i32 %99 to i64
%101 = getelementptr inbounds double, double* %97, i64 %100
%102 = load double, double* %101
%103 = fadd double %96, %102
%104 = load double*, double** %7
%105 = load i32, i32* %9
%106 = add nsw i32 %105, 3
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds double, double* %104, i64 %107
store double %103, double* %108
br label %109
109: ; preds = %39
%110 = load i32, i32* %9
%111 = add nsw i32 %110, 4
store i32 %111, i32* %9
br label %35
112: ; preds = %35
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @vec_add(double* nocapture %0, double* nocapture %1, double* nocapture writeonly %2, i32 %3) {
%5 = srem i32 %3, 4
%6 = icmp sgt i32 %5, 0
br i1 %6, label %13, label %7
7: ; preds = %13, %18, %26, %4
%8 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %5, %26 ], [ %5, %18 ], [ %5, %13 ]
%9 = icmp slt i32 %8, %3
br i1 %9, label %10, label %64
10: ; preds = %7
%11 = zext i32 %8 to i64
%12 = sext i32 %3 to i64
br label %33
13: ; preds = %4
%14 = load double, double* %0
%15 = load double, double* %1
%16 = fadd double %14, %15
store double %16, double* %2
%17 = icmp eq i32 %5, 1
br i1 %17, label %7, label %18
18: ; preds = %13
%19 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 1
%20 = load double, double* %19
%21 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 1
%22 = load double, double* %21
%23 = fadd double %20, %22
%24 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 1
store double %23, double* %24
%25 = icmp eq i32 %5, 2
br i1 %25, label %7, label %26
26: ; preds = %18
%27 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 2
%28 = load double, double* %27
%29 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 2
%30 = load double, double* %29
%31 = fadd double %28, %30
%32 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 2
store double %31, double* %32
br label %7
33: ; preds = %10, %33
%34 = phi i64 [ %11, %10 ], [ %62, %33 ]
%35 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %34
%38 = load double, double* %37
%39 = fadd double %36, %38
%40 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %34
store double %39, double* %40
%41 = add nuw nsw i64 %34, 1
%42 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %41
%45 = load double, double* %44
%46 = fadd double %43, %45
%47 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %41
store double %46, double* %47
%48 = add nuw nsw i64 %34, 2
%49 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %48
%50 = load double, double* %49
%51 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %48
%52 = load double, double* %51
%53 = fadd double %50, %52
%54 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %48
store double %53, double* %54
%55 = add nuw nsw i64 %34, 3
%56 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %55
%59 = load double, double* %58
%60 = fadd double %57, %59
%61 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %55
store double %60, double* %61
%62 = add nuw nsw i64 %34, 4
%63 = icmp slt i64 %62, %12
br i1 %63, label %33, label %64
64: ; preds = %33, %7
ret void
}