double covariance(const double *x, const double *y, double meanX, double meanY,
                  int dim) {
  double cor = 0;
  for (int i = 0; i < dim; i++) {
    cor += (x[i] - meanX) * (y[i] - meanY);
  }
  return cor / (dim - 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<covariance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x20(%rbp)
mov    %edx,-0x24(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1178 <covariance+0x78>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
subsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
subsd  -0x20(%rbp),%xmm2
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1128 <covariance+0x28>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<covariance>:
test   %edx,%edx
jle    1114 <covariance+0x14>
mov    %edx,%r8d
cmp    $0x1,%edx
jne    111a <covariance+0x1a>
xorpd  %xmm2,%xmm2
xor    %ecx,%ecx
jmp    1173 <covariance+0x73>
xorpd  %xmm2,%xmm2
jmp    1193 <covariance+0x93>
mov    %r8d,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
xorpd  %xmm3,%xmm3
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm4
movsd  0x8(%rdi,%rcx,8),%xmm5
subsd  %xmm0,%xmm4
movsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm6
movsd  0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm2
subsd  %xmm1,%xmm6
mulsd  %xmm4,%xmm6
addsd  %xmm3,%xmm6
subsd  %xmm0,%xmm5
subsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  %xmm5,%xmm2
addsd  %xmm6,%xmm2
add    $0x2,%rcx
movapd %xmm2,%xmm3
cmp    %rcx,%rax
jne    1130 <covariance+0x30>
test   $0x1,%r8b
je     1193 <covariance+0x93>
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm3
subsd  %xmm0,%xmm3
movsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm3,%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm2
add    $0xffffffff,%edx
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %edx,%xmm0
divsd  %xmm0,%xmm2
movapd %xmm2,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @covariance(double* %0, double* %1, double %2, double %3, i32 %4) {
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca i32
%11 = alloca double
%12 = alloca i32
store double* %0, double** %6
store double* %1, double** %7
store double %2, double* %8
store double %3, double* %9
store i32 %4, i32* %10
store double 0.000000e+00, double* %11
store i32 0, i32* %12
br label %13
13: ; preds = %34, %5
%14 = load i32, i32* %12
%15 = load i32, i32* %10
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %37
17: ; preds = %13
%18 = load double*, double** %6
%19 = load i32, i32* %12
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds double, double* %18, i64 %20
%22 = load double, double* %21
%23 = load double, double* %8
%24 = fsub double %22, %23
%25 = load double*, double** %7
%26 = load i32, i32* %12
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %27
%29 = load double, double* %28
%30 = load double, double* %9
%31 = fsub double %29, %30
%32 = load double, double* %11
%33 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %24, double %31, double %32)
store double %33, double* %11
br label %34
34: ; preds = %17
%35 = load i32, i32* %12
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %12
br label %13
37: ; preds = %13
%38 = load double, double* %11
%39 = load i32, i32* %10
%40 = sub nsw i32 %39, 1
%41 = sitofp i32 %40 to double
%42 = fdiv double %38, %41
ret double %42
}

LLVM IR (-O2):
define double @covariance(double* nocapture %0, double* nocapture %1, double %2, double %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %6, label %7, label %26
7: ; preds = %5
%8 = zext i32 %4 to i64
%9 = and i64 %8, 1
%10 = icmp eq i32 %4, 1
br i1 %10, label %13, label %11
11: ; preds = %7
%12 = and i64 %8, 4294967294
br label %31
13: ; preds = %31, %7
%14 = phi double [ undef, %7 ], [ %49, %31 ]
%15 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %50, %31 ]
%16 = phi double [ 0.000000e+00, %7 ], [ %49, %31 ]
%17 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %17, label %26, label %18
18: ; preds = %13
%19 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %15
%20 = load double, double* %19
%21 = fsub double %20, %2
%22 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %15
%23 = load double, double* %22
%24 = fsub double %23, %3
%25 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %21, double %24, double %16)
br label %26
26: ; preds = %18, %13, %5
%27 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %14, %13 ], [ %25, %18 ]
%28 = add nsw i32 %4, -1
%29 = sitofp i32 %28 to double
%30 = fdiv double %27, %29
ret double %30
31: ; preds = %31, %11
%32 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %50, %31 ]
%33 = phi double [ 0.000000e+00, %11 ], [ %49, %31 ]
%34 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %51, %31 ]
%35 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %32
%36 = load double, double* %35
%37 = fsub double %36, %2
%38 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %32
%39 = load double, double* %38
%40 = fsub double %39, %3
%41 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double %40, double %33)
%42 = or i64 %32, 1
%43 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = fsub double %44, %2
%46 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %42
%47 = load double, double* %46
%48 = fsub double %47, %3
%49 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %45, double %48, double %41)
%50 = add nuw nsw i64 %32, 2
%51 = add i64 %34, 2
%52 = icmp eq i64 %51, %12
br i1 %52, label %13, label %31
}