double sum(float *data, int n) {
  double sum = 0;
  int i;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    sum = sum + (double)*(data + i);
  }
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1153 <sum+0x53>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111a <sum+0x1a>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sum>:
test   %esi,%esi
jle    111d <sum+0x1d>
mov    %esi,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rdx
jae    1121 <sum+0x21>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
jmp    1173 <sum+0x73>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffffc,%ecx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rdi,%rdx,4),%xmm1
movss  0x4(%rdi,%rdx,4),%xmm2
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtss2sd %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movss  0x8(%rdi,%rdx,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movss  0xc(%rdi,%rdx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1130 <sum+0x30>
test   %rax,%rax
je     1196 <sum+0x96>
lea    (%rdi,%rdx,4),%rcx
xor    %edx,%edx
xchg   %ax,%ax
movss  (%rcx,%rdx,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    1180 <sum+0x80>
ret

LLVM IR (-O0):
define double @sum(float* %0, i32 %1) {
%3 = alloca float*
%4 = alloca i32
%5 = alloca double
%6 = alloca i32
store float* %0, float** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %5
store i32 0, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %20, %2
%8 = load i32, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %23
11: ; preds = %7
%12 = load double, double* %5
%13 = load float*, float** %3
%14 = load i32, i32* %6
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds float, float* %13, i64 %15
%17 = load float, float* %16
%18 = fpext float %17 to double
%19 = fadd double %12, %18
store double %19, double* %5
br label %20
20: ; preds = %11
%21 = load i32, i32* %6
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %6
br label %7
23: ; preds = %7
%24 = load double, double* %5
ret double %24
}

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