void Axpy(int n, double alpha, double *x, int incx, double *y, int incy) {
  for (int i = 0; i < n; i++)
    y[(i)*incy] += alpha * x[(i)*incx];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Axpy>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    %r8d,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1174 <Axpy+0x74>
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1122 <Axpy+0x22>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Axpy>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    11c3 <Axpy+0xc3>
movslq %edx,%r9
movslq %r8d,%r10
mov    %edi,%eax
xor    %r11d,%r11d
cmp    $0x4,%edi
jae    11ce <Axpy+0xce>
mov    %r11,%rdx
not    %rdx
test   $0x1,%al
je     1155 <Axpy+0x55>
mov    %r11,%rdi
imul   %r9,%rdi
mov    %r11,%rbp
imul   %r10,%rbp
movsd  (%rsi,%rdi,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
addsd  (%rcx,%rbp,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rcx,%rbp,8)
or     $0x1,%r11
add    %rax,%rdx
je     11c3 <Axpy+0xc3>
sub    %r11,%rax
mov    %r11,%rdx
imul   %r10,%rdx
mov    %r11,%rdi
imul   %r9,%rdi
add    $0x1,%r11
mov    %r11,%rbp
imul   %r10,%rbp
shl    $0x4,%r10
imul   %r9,%r11
shl    $0x4,%r9
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rsi,%rdi,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
addsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rcx,%rdx,8)
movsd  (%rsi,%r11,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
addsd  (%rcx,%rbp,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rcx,%rbp,8)
add    %r10,%rcx
add    %r9,%rsi
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1190 <Axpy+0x90>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
cmp    $0x1,%r8d
jne    1126 <Axpy+0x26>
cmp    $0x1,%edx
jne    1126 <Axpy+0x26>
lea    (%rsi,%rax,8),%rdx
cmp    %rcx,%rdx
jbe    11fb <Axpy+0xfb>
lea    (%rcx,%rax,8),%rdx
cmp    %rsi,%rdx
jbe    11fb <Axpy+0xfb>
xor    %r11d,%r11d
jmp    1126 <Axpy+0x26>
mov    %eax,%r11d
and    $0xfffffffc,%r11d
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
lea    -0x4(%r11),%rdx
mov    %rdx,%r8
shr    $0x2,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rdx,%rdx
je     1316 <Axpy+0x216>
mov    %r8,%rdi
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
mov    %r9,%r14
shl    $0x5,%r14
lea    0x10(%rsi),%rbx
mov    %r9,%r15
shl    $0x6,%r15
mov    %r10,%r12
shl    $0x5,%r12
lea    0x10(%rcx),%rdx
mov    %r10,%rbp
shl    $0x6,%rbp
xor    %r13d,%r13d
movupd -0x10(%rbx),%xmm2
movupd (%rbx),%xmm3
movupd -0x10(%rdx),%xmm4
movupd (%rdx),%xmm5
mulpd  %xmm1,%xmm2
addpd  %xmm4,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
addpd  %xmm5,%xmm3
movupd %xmm2,-0x10(%rdx)
movupd %xmm3,(%rdx)
movupd -0x10(%rbx,%r14,1),%xmm2
movupd (%rbx,%r14,1),%xmm3
movupd -0x10(%rdx,%r12,1),%xmm4
movupd (%rdx,%r12,1),%xmm5
mulpd  %xmm1,%xmm2
addpd  %xmm4,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
addpd  %xmm5,%xmm3
movupd %xmm2,-0x10(%rdx,%r12,1)
movupd %xmm3,(%rdx,%r12,1)
add    $0x8,%r13
add    %r15,%rbx
add    %rbp,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
jne    1250 <Axpy+0x150>
test   $0x1,%r8b
je     1308 <Axpy+0x208>
mov    %r13,%rdx
imul   %r9,%rdx
movupd (%rsi,%rdx,8),%xmm2
movupd 0x10(%rsi,%rdx,8),%xmm3
imul   %r10,%r13
movupd (%rcx,%r13,8),%xmm4
movupd 0x10(%rcx,%r13,8),%xmm5
mulpd  %xmm1,%xmm2
addpd  %xmm4,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
addpd  %xmm5,%xmm3
movupd %xmm2,(%rcx,%r13,8)
movupd %xmm3,0x10(%rcx,%r13,8)
cmp    %rax,%r11
jne    1126 <Axpy+0x26>
jmp    11c3 <Axpy+0xc3>
xor    %r13d,%r13d
test   $0x1,%r8b
jne    12c8 <Axpy+0x1c8>
jmp    1308 <Axpy+0x208>

LLVM IR (-O0):
define void @Axpy(i32 %0, double %1, double* %2, i32 %3, double* %4, i32 %5) {
%7 = alloca i32
%8 = alloca double
%9 = alloca double*
%10 = alloca i32
%11 = alloca double*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32 %0, i32* %7
store double %1, double* %8
store double* %2, double** %9
store i32 %3, i32* %10
store double* %4, double** %11
store i32 %5, i32* %12
store i32 0, i32* %13
br label %14
14: ; preds = %35, %6
%15 = load i32, i32* %13
%16 = load i32, i32* %7
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %38
18: ; preds = %14
%19 = load double, double* %8
%20 = load double*, double** %9
%21 = load i32, i32* %13
%22 = load i32, i32* %10
%23 = mul nsw i32 %21, %22
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %24
%26 = load double, double* %25
%27 = load double*, double** %11
%28 = load i32, i32* %13
%29 = load i32, i32* %12
%30 = mul nsw i32 %28, %29
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %31
%33 = load double, double* %32
%34 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %19, double %26, double %33)
store double %34, double* %32
br label %35
35: ; preds = %18
%36 = load i32, i32* %13
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %13
br label %14
38: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @Axpy(i32 %0, double %1, double* nocapture %2, i32 %3, double* nocapture %4, i32 %5) {
%7 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %7, label %8, label %121
8: ; preds = %6
%9 = sext i32 %3 to i64
%10 = sext i32 %5 to i64
%11 = zext i32 %0 to i64
%12 = icmp ult i32 %0, 4
br i1 %12, label %103, label %13
13: ; preds = %8
%14 = icmp ne i32 %5, 1
%15 = icmp ne i32 %3, 1
%16 = or i1 %14, %15
br i1 %16, label %103, label %17
17: ; preds = %13
%18 = getelementptr double, double* %4, i64 %11
%19 = getelementptr double, double* %2, i64 %11
%20 = icmp ugt double* %19, %4
%21 = icmp ugt double* %18, %2
%22 = and i1 %20, %21
br i1 %22, label %103, label %23
23: ; preds = %17
%24 = and i64 %11, 4294967292
%25 = insertelement <2 x double> poison, double %1, i64 0
%26 = shufflevector <2 x double> %25, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%27 = insertelement <2 x double> poison, double %1, i64 0
%28 = shufflevector <2 x double> %27, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%29 = add nsw i64 %24, -4
%30 = lshr exact i64 %29, 2
%31 = add nuw nsw i64 %30, 1
%32 = and i64 %31, 1
%33 = icmp eq i64 %29, 0
br i1 %33, label %79, label %34
34: ; preds = %23
%35 = and i64 %31, 9223372036854775806
br label %36
36: ; preds = %36, %34
%37 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %76, %36 ]
%38 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %77, %36 ]
%39 = mul nsw i64 %37, %9
%40 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %39
%41 = bitcast double* %40 to <2 x double>*
%42 = load <2 x double>, <2 x double>* %41
%43 = getelementptr inbounds double, double* %40, i64 2
%44 = bitcast double* %43 to <2 x double>*
%45 = load <2 x double>, <2 x double>* %44
%46 = mul nsw i64 %37, %10
%47 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %46
%48 = bitcast double* %47 to <2 x double>*
%49 = load <2 x double>, <2 x double>* %48
%50 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 2
%51 = bitcast double* %50 to <2 x double>*
%52 = load <2 x double>, <2 x double>* %51
%53 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %26, <2 x double> %42, <2 x double> %49)
%54 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %28, <2 x double> %45, <2 x double> %52)
%55 = bitcast double* %47 to <2 x double>*
store <2 x double> %53, <2 x double>* %55
%56 = bitcast double* %50 to <2 x double>*
store <2 x double> %54, <2 x double>* %56
%57 = or i64 %37, 4
%58 = mul nsw i64 %57, %9
%59 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %58
%60 = bitcast double* %59 to <2 x double>*
%61 = load <2 x double>, <2 x double>* %60
%62 = getelementptr inbounds double, double* %59, i64 2
%63 = bitcast double* %62 to <2 x double>*
%64 = load <2 x double>, <2 x double>* %63
%65 = mul nsw i64 %57, %10
%66 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %65
%67 = bitcast double* %66 to <2 x double>*
%68 = load <2 x double>, <2 x double>* %67
%69 = getelementptr inbounds double, double* %66, i64 2
%70 = bitcast double* %69 to <2 x double>*
%71 = load <2 x double>, <2 x double>* %70
%72 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %26, <2 x double> %61, <2 x double> %68)
%73 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %28, <2 x double> %64, <2 x double> %71)
%74 = bitcast double* %66 to <2 x double>*
store <2 x double> %72, <2 x double>* %74
%75 = bitcast double* %69 to <2 x double>*
store <2 x double> %73, <2 x double>* %75
%76 = add nuw i64 %37, 8
%77 = add i64 %38, 2
%78 = icmp eq i64 %77, %35
br i1 %78, label %79, label %36
79: ; preds = %36, %23
%80 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %76, %36 ]
%81 = icmp eq i64 %32, 0
br i1 %81, label %101, label %82
82: ; preds = %79
%83 = mul nsw i64 %80, %9
%84 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %83
%85 = bitcast double* %84 to <2 x double>*
%86 = load <2 x double>, <2 x double>* %85
%87 = getelementptr inbounds double, double* %84, i64 2
%88 = bitcast double* %87 to <2 x double>*
%89 = load <2 x double>, <2 x double>* %88
%90 = mul nsw i64 %80, %10
%91 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %90
%92 = bitcast double* %91 to <2 x double>*
%93 = load <2 x double>, <2 x double>* %92
%94 = getelementptr inbounds double, double* %91, i64 2
%95 = bitcast double* %94 to <2 x double>*
%96 = load <2 x double>, <2 x double>* %95
%97 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %26, <2 x double> %86, <2 x double> %93)
%98 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %28, <2 x double> %89, <2 x double> %96)
%99 = bitcast double* %91 to <2 x double>*
store <2 x double> %97, <2 x double>* %99
%100 = bitcast double* %94 to <2 x double>*
store <2 x double> %98, <2 x double>* %100
br label %101
101: ; preds = %79, %82
%102 = icmp eq i64 %24, %11
br i1 %102, label %121, label %103
103: ; preds = %17, %13, %8, %101
%104 = phi i64 [ 0, %17 ], [ 0, %13 ], [ 0, %8 ], [ %24, %101 ]
%105 = xor i64 %104, -1
%106 = and i64 %11, 1
%107 = icmp eq i64 %106, 0
br i1 %107, label %117, label %108
108: ; preds = %103
%109 = mul nsw i64 %104, %9
%110 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %109
%111 = load double, double* %110
%112 = mul nsw i64 %104, %10
%113 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %112
%114 = load double, double* %113
%115 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %111, double %114)
store double %115, double* %113
%116 = or i64 %104, 1
br label %117
117: ; preds = %108, %103
%118 = phi i64 [ %104, %103 ], [ %116, %108 ]
%119 = sub nsw i64 0, %11
%120 = icmp eq i64 %105, %119
br i1 %120, label %121, label %122
121: ; preds = %117, %122, %101, %6
ret void
122: ; preds = %117, %122
%123 = phi i64 [ %139, %122 ], [ %118, %117 ]
%124 = mul nsw i64 %123, %9
%125 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %124
%126 = load double, double* %125
%127 = mul nsw i64 %123, %10
%128 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %127
%129 = load double, double* %128
%130 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %126, double %129)
store double %130, double* %128
%131 = add nuw nsw i64 %123, 1
%132 = mul nsw i64 %131, %9
%133 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %132
%134 = load double, double* %133
%135 = mul nsw i64 %131, %10
%136 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %135
%137 = load double, double* %136
%138 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %1, double %134, double %137)
store double %138, double* %136
%139 = add nuw nsw i64 %123, 2
%140 = icmp eq i64 %139, %11
br i1 %140, label %121, label %122
}