double calc_distance(int dim, double *p1, double *p2) {
  double distance_sq_sum = 0;
  int ii = 0;
  for (ii = 0; ii < dim; ii++)
    distance_sq_sum += ((p1[ii] - p2[ii]) * (p1[ii] - p2[ii]));
  return distance_sq_sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_distance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1185 <calc_distance+0x85>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1125 <calc_distance+0x25>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_distance>:
test   %edi,%edi
jle    111d <calc_distance+0x1d>
mov    %edi,%edi
lea    -0x1(%rdi),%rcx
mov    %edi,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1121 <calc_distance+0x21>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    1187 <calc_distance+0x87>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffffc,%edi
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm1
movsd  0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm2
subsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
subsd  0x8(%rdx,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%rsi,%rcx,8),%xmm1
subsd  0x10(%rdx,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x18(%rsi,%rcx,8),%xmm0
subsd  0x18(%rdx,%rcx,8),%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdi
jne    1130 <calc_distance+0x30>
test   %rax,%rax
je     11bb <calc_distance+0xbb>
lea    (%rdx,%rcx,8),%rdx
lea    (%rsi,%rcx,8),%rcx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rsi,8),%xmm1
subsd  (%rdx,%rsi,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rax
jne    11a0 <calc_distance+0xa0>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define double @calc_distance(i32 %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2) {
%4 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %64
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %0 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = and i64 %6, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %9, label %46, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, 4294967292
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %43, %12 ]
%14 = phi double [ 0.000000e+00, %10 ], [ %42, %12 ]
%15 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %44, %12 ]
%16 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %13
%17 = load double, double* %16
%18 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %13
%19 = load double, double* %18
%20 = fsub double %17, %19
%21 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %20, double %20, double %14)
%22 = or i64 %13, 1
%23 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %22
%24 = load double, double* %23
%25 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %22
%26 = load double, double* %25
%27 = fsub double %24, %26
%28 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %27, double %27, double %21)
%29 = or i64 %13, 2
%30 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %29
%31 = load double, double* %30
%32 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %29
%33 = load double, double* %32
%34 = fsub double %31, %33
%35 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %34, double %34, double %28)
%36 = or i64 %13, 3
%37 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %36
%40 = load double, double* %39
%41 = fsub double %38, %40
%42 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %41, double %41, double %35)
%43 = add nuw nsw i64 %13, 4
%44 = add i64 %15, 4
%45 = icmp eq i64 %44, %11
br i1 %45, label %46, label %12
46: ; preds = %12, %5
%47 = phi double [ undef, %5 ], [ %42, %12 ]
%48 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %43, %12 ]
%49 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %42, %12 ]
%50 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %50, label %64, label %51
51: ; preds = %46, %51
%52 = phi i64 [ %61, %51 ], [ %48, %46 ]
%53 = phi double [ %60, %51 ], [ %49, %46 ]
%54 = phi i64 [ %62, %51 ], [ 0, %46 ]
%55 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %52
%56 = load double, double* %55
%57 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %52
%58 = load double, double* %57
%59 = fsub double %56, %58
%60 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %59, double %59, double %53)
%61 = add nuw nsw i64 %52, 1
%62 = add i64 %54, 1
%63 = icmp eq i64 %62, %8
br i1 %63, label %64, label %51
64: ; preds = %46, %51, %3
%65 = phi double [ 0.000000e+00, %3 ], [ %47, %46 ], [ %60, %51 ]
ret double %65
}