double calculate_variance(double *sample, double mean, int len) {
  int i;
  double var;
  double x;
  var = 0.0;
  for (i = 0; i < len; i++) {
    x = sample[i] - mean;
    var += x * x;
  }
  return var;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calculate_variance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    116c <calculate_variance+0x6c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
subsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  -0x28(%rbp),%xmm2
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    111f <calculate_variance+0x1f>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calculate_variance>:
test   %esi,%esi
jle    111d <calculate_variance+0x1d>
mov    %esi,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rdx
jae    1121 <calculate_variance+0x21>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %edx,%edx
jmp    1180 <calculate_variance+0x80>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffffc,%ecx
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdi,%rdx,8),%xmm2
movsd  0x8(%rdi,%rdx,8),%xmm3
subsd  %xmm0,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
subsd  %xmm0,%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
movsd  0x10(%rdi,%rdx,8),%xmm2
subsd  %xmm0,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm2
movsd  0x18(%rdi,%rdx,8),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1130 <calculate_variance+0x30>
test   %rax,%rax
je     11aa <calculate_variance+0xaa>
lea    (%rdi,%rdx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm2
subsd  %xmm0,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm1
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    1190 <calculate_variance+0x90>
movapd %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @calculate_variance(double* %0, double %1, i32 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca double
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca double
%9 = alloca double
store double* %0, double** %4
store double %1, double* %5
store i32 %2, i32* %6
store double 0.000000e+00, double* %8
store i32 0, i32* %7
br label %10
10: ; preds = %26, %3
%11 = load i32, i32* %7
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %29
14: ; preds = %10
%15 = load double*, double** %4
%16 = load i32, i32* %7
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %17
%19 = load double, double* %18
%20 = load double, double* %5
%21 = fsub double %19, %20
store double %21, double* %9
%22 = load double, double* %9
%23 = load double, double* %9
%24 = load double, double* %8
%25 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %22, double %23, double %24)
store double %25, double* %8
br label %26
26: ; preds = %14
%27 = load i32, i32* %7
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %7
br label %10
29: ; preds = %10
%30 = load double, double* %8
ret double %30
}

LLVM IR (-O2):
define double @calculate_variance(double* nocapture %0, double %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %54
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = and i64 %6, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %9, label %38, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, 4294967292
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %35, %12 ]
%14 = phi double [ 0.000000e+00, %10 ], [ %34, %12 ]
%15 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %36, %12 ]
%16 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %13
%17 = load double, double* %16
%18 = fsub double %17, %1
%19 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %18, double %18, double %14)
%20 = or i64 %13, 1
%21 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %20
%22 = load double, double* %21
%23 = fsub double %22, %1
%24 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %23, double %23, double %19)
%25 = or i64 %13, 2
%26 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = fsub double %27, %1
%29 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %28, double %28, double %24)
%30 = or i64 %13, 3
%31 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = fsub double %32, %1
%34 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %33, double %33, double %29)
%35 = add nuw nsw i64 %13, 4
%36 = add i64 %15, 4
%37 = icmp eq i64 %36, %11
br i1 %37, label %38, label %12
38: ; preds = %12, %5
%39 = phi double [ undef, %5 ], [ %34, %12 ]
%40 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %35, %12 ]
%41 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %34, %12 ]
%42 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %42, label %54, label %43
43: ; preds = %38, %43
%44 = phi i64 [ %51, %43 ], [ %40, %38 ]
%45 = phi double [ %50, %43 ], [ %41, %38 ]
%46 = phi i64 [ %52, %43 ], [ 0, %38 ]
%47 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %44
%48 = load double, double* %47
%49 = fsub double %48, %1
%50 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %49, double %49, double %45)
%51 = add nuw nsw i64 %44, 1
%52 = add i64 %46, 1
%53 = icmp eq i64 %52, %8
br i1 %53, label %54, label %43
54: ; preds = %38, %43, %3
%55 = phi double [ 0.000000e+00, %3 ], [ %39, %38 ], [ %50, %43 ]
ret double %55
}