void populate(int *count, int *a, int n) {
  int i;
  for (i = 0; i < n; i++)
    count[a[i]]++;
  for (i = 1; i < n; i++)
    count[i] += count[i - 1];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<populate>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1149 <populate+0x49>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1116 <populate+0x16>
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1188 <populate+0x88>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1150 <populate+0x50>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<populate>:
test   %edx,%edx
jle    11ff <populate+0xff>
mov    %edx,%r8d
lea    -0x1(%r8),%r9
mov    %r8d,%r10d
and    $0x3,%r10d
cmp    $0x3,%r9
jae    1120 <populate+0x20>
xor    %eax,%eax
jmp    115c <populate+0x5c>
mov    %r8d,%r11d
and    $0xfffffffc,%r11d
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax)
movslq (%rsi,%rax,4),%rcx
addl   $0x1,(%rdi,%rcx,4)
movslq 0x4(%rsi,%rax,4),%rcx
addl   $0x1,(%rdi,%rcx,4)
movslq 0x8(%rsi,%rax,4),%rcx
addl   $0x1,(%rdi,%rcx,4)
movslq 0xc(%rsi,%rax,4),%rcx
addl   $0x1,(%rdi,%rcx,4)
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%r11
jne    1130 <populate+0x30>
test   %r10,%r10
je     1181 <populate+0x81>
lea    (%rsi,%rax,4),%rax
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq (%rax,%rcx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rdi,%rsi,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r10
jne    1170 <populate+0x70>
cmp    $0x2,%edx
jl     11ff <populate+0xff>
mov    (%rdi),%ecx
add    $0xfffffffffffffffe,%r8
mov    %r9d,%edx
and    $0x3,%edx
mov    $0x1,%esi
cmp    $0x3,%r8
jb     11dd <populate+0xdd>
and    $0xfffffffffffffffc,%r9
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    0x4(%rdi,%rsi,4),%ecx
mov    %ecx,0x4(%rdi,%rsi,4)
add    0x8(%rdi,%rsi,4),%ecx
mov    %ecx,0x8(%rdi,%rsi,4)
add    0xc(%rdi,%rsi,4),%ecx
mov    %ecx,0xc(%rdi,%rsi,4)
add    0x10(%rdi,%rsi,4),%ecx
mov    %ecx,0x10(%rdi,%rsi,4)
add    $0x4,%rsi
cmp    %rsi,%r9
jne    11b0 <populate+0xb0>
add    $0x1,%rsi
test   %rdx,%rdx
je     11ff <populate+0xff>
lea    (%rdi,%rsi,4),%rax
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    (%rax,%rsi,4),%ecx
mov    %ecx,(%rax,%rsi,4)
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rdx
jne    11f0 <populate+0xf0>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @populate(i32* %0, i32* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %23, %3
%9 = load i32, i32* %7
%10 = load i32, i32* %6
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %26
12: ; preds = %8
%13 = load i32*, i32** %4
%14 = load i32*, i32** %5
%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 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %20
br label %23
23: ; preds = %12
%24 = load i32, i32* %7
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %7
br label %8
26: ; preds = %8
store i32 1, i32* %7
br label %27
27: ; preds = %44, %26
%28 = load i32, i32* %7
%29 = load i32, i32* %6
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %47
31: ; preds = %27
%32 = load i32*, i32** %4
%33 = load i32, i32* %7
%34 = sub nsw i32 %33, 1
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = load i32*, i32** %4
%39 = load i32, i32* %7
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = add nsw i32 %42, %37
store i32 %43, i32* %41
br label %44
44: ; preds = %31
%45 = load i32, i32* %7
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %7
br label %27
47: ; preds = %27
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @populate(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %105
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 %12, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, 4294967292
br label %36
12: ; preds = %36, %5
%13 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %66, %36 ]
%14 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %14, label %27, label %15
15: ; preds = %12, %15
%16 = phi i64 [ %24, %15 ], [ %13, %12 ]
%17 = phi i64 [ %25, %15 ], [ 0, %12 ]
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %16
%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 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %21
%24 = add nuw nsw i64 %16, 1
%25 = add i64 %17, 1
%26 = icmp eq i64 %25, %8
br i1 %26, label %27, label %15
27: ; preds = %15, %12
%28 = icmp sgt i32 %2, 1
br i1 %28, label %29, label %105
29: ; preds = %27
%30 = load i32, i32* %0
%31 = add nsw i64 %6, -2
%32 = and i64 %7, 3
%33 = icmp ult i64 %31, 3
br i1 %33, label %91, label %34
34: ; preds = %29
%35 = and i64 %7, -4
br label %69
36: ; preds = %36, %10
%37 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %66, %36 ]
%38 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %67, %36 ]
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %37
%40 = load i32, i32* %39
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %42
%45 = or i64 %37, 1
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %49
%52 = or i64 %37, 2
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %56
%59 = or i64 %37, 3
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %63
%66 = add nuw nsw i64 %37, 4
%67 = add i64 %38, 4
%68 = icmp eq i64 %67, %11
br i1 %68, label %12, label %36
69: ; preds = %69, %34
%70 = phi i32 [ %30, %34 ], [ %87, %69 ]
%71 = phi i64 [ 1, %34 ], [ %88, %69 ]
%72 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %89, %69 ]
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %71
%74 = load i32, i32* %73
%75 = add nsw i32 %74, %70
store i32 %75, i32* %73
%76 = add nuw nsw i64 %71, 1
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %76
%78 = load i32, i32* %77
%79 = add nsw i32 %78, %75
store i32 %79, i32* %77
%80 = add nuw nsw i64 %71, 2
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %80
%82 = load i32, i32* %81
%83 = add nsw i32 %82, %79
store i32 %83, i32* %81
%84 = add nuw nsw i64 %71, 3
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
%87 = add nsw i32 %86, %83
store i32 %87, i32* %85
%88 = add nuw nsw i64 %71, 4
%89 = add i64 %72, 4
%90 = icmp eq i64 %89, %35
br i1 %90, label %91, label %69
91: ; preds = %69, %29
%92 = phi i32 [ %30, %29 ], [ %87, %69 ]
%93 = phi i64 [ 1, %29 ], [ %88, %69 ]
%94 = icmp eq i64 %32, 0
br i1 %94, label %105, label %95
95: ; preds = %91, %95
%96 = phi i32 [ %101, %95 ], [ %92, %91 ]
%97 = phi i64 [ %102, %95 ], [ %93, %91 ]
%98 = phi i64 [ %103, %95 ], [ 0, %91 ]
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %97
%100 = load i32, i32* %99
%101 = add nsw i32 %100, %96
store i32 %101, i32* %99
%102 = add nuw nsw i64 %97, 1
%103 = add i64 %98, 1
%104 = icmp eq i64 %103, %32
br i1 %104, label %105, label %95
105: ; preds = %91, %95, %3, %27
ret void
}