int nnz(int *ar, int len) {
  int i;
  int NumNonZero;
  NumNonZero = 0;
  for (i = 0; i < len; i++) {
    if (ar[i] != 0) {
      NumNonZero++;
    }
  }
  return NumNonZero;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<nnz>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1153 <nnz+0x53>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     1140 <nnz+0x40>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1145 <nnz+0x45>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1119 <nnz+0x19>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<nnz>:
test   %esi,%esi
jle    1114 <nnz+0x14>
mov    %esi,%ecx
cmp    $0x8,%esi
jae    1117 <nnz+0x17>
xor    %edx,%edx
xor    %eax,%eax
jmp    1210 <nnz+0x110>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %ecx,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
lea    -0x8(%rdx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     1221 <nnz+0x121>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
pxor   %xmm2,%xmm2
xor    %esi,%esi
movdqa 0xeb7(%rip),%xmm3
pxor   %xmm5,%xmm5
pxor   %xmm4,%xmm4
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdi,%rsi,4),%xmm6
movdqu 0x10(%rdi,%rsi,4),%xmm7
movdqu 0x20(%rdi,%rsi,4),%xmm0
movdqu 0x30(%rdi,%rsi,4),%xmm1
pcmpeqd %xmm2,%xmm6
paddd  %xmm5,%xmm6
pcmpeqd %xmm2,%xmm7
paddd  %xmm4,%xmm7
pcmpeqd %xmm2,%xmm0
pcmpeqd %xmm2,%xmm1
paddd  %xmm3,%xmm0
paddd  %xmm6,%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm1
paddd  %xmm7,%xmm1
add    $0x10,%rsi
movdqa %xmm0,%xmm5
movdqa %xmm1,%xmm4
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1160 <nnz+0x60>
test   $0x1,%r8b
je     11e2 <nnz+0xe2>
movdqu (%rdi,%rsi,4),%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rsi,4),%xmm3
pxor   %xmm4,%xmm4
pcmpeqd %xmm4,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
pcmpeqd %xmm4,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm1
pcmpeqd %xmm2,%xmm2
psubd  %xmm2,%xmm0
psubd  %xmm2,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %rcx,%rdx
je     1220 <nnz+0x120>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmpl   $0x1,(%rdi,%rdx,4)
sbb    $0xffffffff,%eax
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1210 <nnz+0x110>
ret
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %esi,%esi
pxor   %xmm1,%xmm1
test   $0x1,%r8b
jne    11b7 <nnz+0xb7>
jmp    11e2 <nnz+0xe2>

LLVM IR (-O0):
define i32 @nnz(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %5
br label %7
7: ; preds = %22, %2
%8 = load i32, i32* %5
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %25
11: ; preds = %7
%12 = load i32*, i32** %3
%13 = load i32, i32* %5
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp ne i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %21
18: ; preds = %11
%19 = load i32, i32* %6
%20 = add nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %6
br label %21
21: ; preds = %18, %11
br label %22
22: ; preds = %21
%23 = load i32, i32* %5
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %5
br label %7
25: ; preds = %7
%26 = load i32, i32* %6
ret i32 %26
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @nnz(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %88
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = icmp ult i32 %1, 8
br i1 %6, label %75, label %7
7: ; preds = %4
%8 = and i64 %5, 4294967288
%9 = add nsw i64 %8, -8
%10 = lshr exact i64 %9, 3
%11 = add nuw nsw i64 %10, 1
%12 = and i64 %11, 1
%13 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %13, label %49, label %14
14: ; preds = %7
%15 = and i64 %11, 4611686018427387902
br label %16
16: ; preds = %16, %14
%17 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %46, %16 ]
%18 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %14 ], [ %44, %16 ]
%19 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %14 ], [ %45, %16 ]
%20 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %47, %16 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%22 = bitcast i32* %21 to <4 x i32>*
%23 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %22
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 4
%25 = bitcast i32* %24 to <4 x i32>*
%26 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %25
%27 = icmp ne <4 x i32> %23, zeroinitializer
%28 = icmp ne <4 x i32> %26, zeroinitializer
%29 = zext <4 x i1> %27 to <4 x i32>
%30 = zext <4 x i1> %28 to <4 x i32>
%31 = add <4 x i32> %18, %29
%32 = add <4 x i32> %19, %30
%33 = or i64 %17, 8
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %33
%35 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
%36 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %35
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 4
%38 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
%39 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %38
%40 = icmp ne <4 x i32> %36, zeroinitializer
%41 = icmp ne <4 x i32> %39, zeroinitializer
%42 = zext <4 x i1> %40 to <4 x i32>
%43 = zext <4 x i1> %41 to <4 x i32>
%44 = add <4 x i32> %31, %42
%45 = add <4 x i32> %32, %43
%46 = add nuw i64 %17, 16
%47 = add i64 %20, 2
%48 = icmp eq i64 %47, %15
br i1 %48, label %49, label %16
49: ; preds = %16, %7
%50 = phi <4 x i32> [ undef, %7 ], [ %44, %16 ]
%51 = phi <4 x i32> [ undef, %7 ], [ %45, %16 ]
%52 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %46, %16 ]
%53 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %7 ], [ %44, %16 ]
%54 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %7 ], [ %45, %16 ]
%55 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %55, label %69, label %56
56: ; preds = %49
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %52
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
%59 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %58
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 4
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
%62 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %61
%63 = icmp ne <4 x i32> %59, zeroinitializer
%64 = icmp ne <4 x i32> %62, zeroinitializer
%65 = zext <4 x i1> %63 to <4 x i32>
%66 = zext <4 x i1> %64 to <4 x i32>
%67 = add <4 x i32> %53, %65
%68 = add <4 x i32> %54, %66
br label %69
69: ; preds = %49, %56
%70 = phi <4 x i32> [ %50, %49 ], [ %67, %56 ]
%71 = phi <4 x i32> [ %51, %49 ], [ %68, %56 ]
%72 = add <4 x i32> %71, %70
%73 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %72)
%74 = icmp eq i64 %8, %5
br i1 %74, label %88, label %75
75: ; preds = %4, %69
%76 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %8, %69 ]
%77 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %73, %69 ]
br label %78
78: ; preds = %75, %78
%79 = phi i64 [ %86, %78 ], [ %76, %75 ]
%80 = phi i32 [ %85, %78 ], [ %77, %75 ]
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %79
%82 = load i32, i32* %81
%83 = icmp ne i32 %82, 0
%84 = zext i1 %83 to i32
%85 = add nuw nsw i32 %80, %84
%86 = add nuw nsw i64 %79, 1
%87 = icmp eq i64 %86, %5
br i1 %87, label %88, label %78
88: ; preds = %78, %69, %2
%89 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %73, %69 ], [ %85, %78 ]
ret i32 %89
}