int total_energy(int spin[], int nbr1[], int nbr2[]) {
  int i;
  int fooe;
  fooe = 0;
  for (i = 0; i < 1000; i++)
    fooe = fooe - spin[i] * spin[nbr2[i]];
  return (fooe);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<total_energy>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x3e8,-0x1c(%rbp)
jge    1160 <total_energy+0x60>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rsi
movslq -0x1c(%rbp),%rdi
movslq (%rsi,%rdi,4),%rsi
imul   (%rdx,%rsi,4),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111e <total_energy+0x1e>
mov    -0x20(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<total_energy>:
xor    %eax,%eax
mov    $0x3,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq -0xc(%rdx,%rcx,4),%rsi
mov    (%rdi,%rsi,4),%r8d
imul   -0xc(%rdi,%rcx,4),%r8d
movslq -0x8(%rdx,%rcx,4),%rsi
mov    (%rdi,%rsi,4),%r9d
imul   -0x8(%rdi,%rcx,4),%r9d
add    %r8d,%r9d
movslq -0x4(%rdx,%rcx,4),%rsi
mov    (%rdi,%rsi,4),%r8d
imul   -0x4(%rdi,%rcx,4),%r8d
add    %r9d,%r8d
movslq (%rdx,%rcx,4),%rsi
mov    (%rdi,%rsi,4),%esi
imul   (%rdi,%rcx,4),%esi
add    %r8d,%esi
sub    %esi,%eax
add    $0x4,%rcx
cmp    $0x3eb,%rcx
jne    1110 <total_energy+0x10>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @total_energy(i32* %0, i32* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32* %2, i32** %6
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %30, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = icmp slt i32 %10, 1000
br i1 %11, label %12, label %33
12: ; preds = %9
%13 = load i32, i32* %8
%14 = load i32*, i32** %4
%15 = load i32, i32* %7
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = load i32*, i32** %4
%20 = load i32*, i32** %6
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = mul nsw i32 %18, %27
%29 = sub nsw i32 %13, %28
store i32 %29, i32* %8
br label %30
30: ; preds = %12
%31 = load i32, i32* %7
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %7
br label %9
33: ; preds = %9
%34 = load i32, i32* %8
ret i32 %34
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @total_energy(i32* nocapture %0, i32* nocapture readnone %1, i32* nocapture %2) {
br label %4
4: ; preds = %4, %3
%5 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %46, %4 ]
%6 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %45, %4 ]
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
%8 = load i32, i32* %7
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %5
%10 = load i32, i32* %9
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%13 = load i32, i32* %12
%14 = mul nsw i32 %13, %8
%15 = or i64 %5, 1
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %15
%19 = load i32, i32* %18
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = mul nsw i32 %22, %17
%24 = add i32 %14, %23
%25 = or i64 %5, 2
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %25
%29 = load i32, i32* %28
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = mul nsw i32 %32, %27
%34 = add i32 %24, %33
%35 = or i64 %5, 3
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %35
%39 = load i32, i32* %38
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = mul nsw i32 %42, %37
%44 = add i32 %34, %43
%45 = sub i32 %6, %44
%46 = add nuw nsw i64 %5, 4
%47 = icmp eq i64 %46, 1000
br i1 %47, label %48, label %4
48: ; preds = %4
ret i32 %45
}