unsigned loop(unsigned dog, unsigned cat, unsigned mouse, unsigned horse) {
  unsigned iterations = 0;
  while (dog > 0 || cat > 0 || mouse > 0 || horse > 0) {
    if (dog > horse) {
      dog--;
    } else if (horse > mouse) {
      horse--;
    } else if (cat > 0) {
      cat--;
    } else if (mouse > 0) {
      mouse--;
    } else if (dog > 0) {
      dog--;
    } else {
      horse--;
    }
    iterations++;
  }
  return iterations;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<loop>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    $0x1,%al
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
ja     114e <loop+0x4e>
mov    $0x1,%al
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
ja     114e <loop+0x4e>
mov    $0x1,%al
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
ja     114e <loop+0x4e>
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
seta   %al
mov    %al,-0x15(%rbp)
mov    -0x15(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    115e <loop+0x5e>
jmp    1205 <loop+0x105>
mov    -0x4(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jbe    1178 <loop+0x78>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11f7 <loop+0xf7>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jbe    1192 <loop+0x92>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11f2 <loop+0xf2>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jbe    11aa <loop+0xaa>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    11ed <loop+0xed>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jbe    11c2 <loop+0xc2>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11e8 <loop+0xe8>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jbe    11da <loop+0xda>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11e3 <loop+0xe3>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11e8 <loop+0xe8>
jmp    11ed <loop+0xed>
jmp    11f2 <loop+0xf2>
jmp    11f7 <loop+0xf7>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1117 <loop+0x17>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<loop>:
mov    %edi,%eax
or     %esi,%eax
or     %edx,%eax
or     %ecx,%eax
je     11a4 <loop+0xa4>
test   %edx,%edx
setne  %r8b
test   %esi,%esi
setne  %r10b
test   %edi,%edi
setne  %r9b
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
cmp    %ecx,%edi
jbe    1140 <loop+0x40>
add    $0xffffffff,%edi
jmp    1180 <loop+0x80>
nopl   0x0(%rax)
cmp    %edx,%ecx
jbe    1150 <loop+0x50>
add    $0xffffffff,%ecx
jmp    1180 <loop+0x80>
nopl   0x0(%rax)
test   $0x1,%r10b
je     115b <loop+0x5b>
add    $0xffffffff,%esi
jmp    1180 <loop+0x80>
test   $0x1,%r8b
je     1168 <loop+0x68>
add    $0xffffffff,%edx
xor    %esi,%esi
jmp    1180 <loop+0x80>
test   $0x1,%r9b
je     1173 <loop+0x73>
add    $0xffffffff,%edi
jmp    1178 <loop+0x78>
add    $0xffffffff,%ecx
xor    %edi,%edi
xor    %esi,%esi
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%eax
test   %esi,%esi
setne  %r10b
test   %edx,%edx
setne  %r8b
test   %edi,%edi
setne  %r9b
jne    1130 <loop+0x30>
test   %esi,%esi
jne    1130 <loop+0x30>
test   %edx,%edx
jne    1130 <loop+0x30>
test   %ecx,%ecx
jne    1130 <loop+0x30>
ret
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @loop(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %63, %4
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp ugt i32 %11, 0
br i1 %12, label %22, label %13
13: ; preds = %10
%14 = load i32, i32* %6
%15 = icmp ugt i32 %14, 0
br i1 %15, label %22, label %16
16: ; preds = %13
%17 = load i32, i32* %7
%18 = icmp ugt i32 %17, 0
br i1 %18, label %22, label %19
19: ; preds = %16
%20 = load i32, i32* %8
%21 = icmp ugt i32 %20, 0
br label %22
22: ; preds = %19, %16, %13, %10
%23 = phi i1 [ true, %16 ], [ true, %13 ], [ true, %10 ], [ %21, %19 ]
br i1 %23, label %24, label %66
24: ; preds = %22
%25 = load i32, i32* %5
%26 = load i32, i32* %8
%27 = icmp ugt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %31
28: ; preds = %24
%29 = load i32, i32* %5
%30 = add i32 %29, -1
store i32 %30, i32* %5
br label %63
31: ; preds = %24
%32 = load i32, i32* %8
%33 = load i32, i32* %7
%34 = icmp ugt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %38
35: ; preds = %31
%36 = load i32, i32* %8
%37 = add i32 %36, -1
store i32 %37, i32* %8
br label %62
38: ; preds = %31
%39 = load i32, i32* %6
%40 = icmp ugt i32 %39, 0
br i1 %40, label %41, label %44
41: ; preds = %38
%42 = load i32, i32* %6
%43 = add i32 %42, -1
store i32 %43, i32* %6
br label %61
44: ; preds = %38
%45 = load i32, i32* %7
%46 = icmp ugt i32 %45, 0
br i1 %46, label %47, label %50
47: ; preds = %44
%48 = load i32, i32* %7
%49 = add i32 %48, -1
store i32 %49, i32* %7
br label %60
50: ; preds = %44
%51 = load i32, i32* %5
%52 = icmp ugt i32 %51, 0
br i1 %52, label %53, label %56
53: ; preds = %50
%54 = load i32, i32* %5
%55 = add i32 %54, -1
store i32 %55, i32* %5
br label %59
56: ; preds = %50
%57 = load i32, i32* %8
%58 = add i32 %57, -1
store i32 %58, i32* %8
br label %59
59: ; preds = %56, %53
br label %60
60: ; preds = %59, %47
br label %61
61: ; preds = %60, %41
br label %62
62: ; preds = %61, %35
br label %63
63: ; preds = %62, %28
%64 = load i32, i32* %9
%65 = add i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %9
br label %10
66: ; preds = %22
%67 = load i32, i32* %9
ret i32 %67
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @loop(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = or i32 %0, %1
%6 = or i32 %5, %2
%7 = or i32 %6, %3
%8 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %8, label %53, label %9
9: ; preds = %4
%10 = icmp ne i32 %2, 0
%11 = icmp ne i32 %1, 0
%12 = icmp ne i32 %0, 0
br label %13
13: ; preds = %9, %40
%14 = phi i1 [ %49, %40 ], [ %10, %9 ]
%15 = phi i1 [ %47, %40 ], [ %11, %9 ]
%16 = phi i1 [ %46, %40 ], [ %12, %9 ]
%17 = phi i32 [ %45, %40 ], [ 0, %9 ]
%18 = phi i32 [ %44, %40 ], [ %3, %9 ]
%19 = phi i32 [ %43, %40 ], [ %2, %9 ]
%20 = phi i32 [ %42, %40 ], [ %1, %9 ]
%21 = phi i32 [ %41, %40 ], [ %0, %9 ]
%22 = icmp ugt i32 %21, %18
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %13
%24 = add i32 %21, -1
br label %40
25: ; preds = %13
%26 = icmp ugt i32 %18, %19
br i1 %26, label %27, label %29
27: ; preds = %25
%28 = add i32 %18, -1
br label %40
29: ; preds = %25
br i1 %15, label %30, label %32
30: ; preds = %29
%31 = add i32 %20, -1
br label %40
32: ; preds = %29
br i1 %14, label %33, label %35
33: ; preds = %32
%34 = add i32 %19, -1
br label %40
35: ; preds = %32
br i1 %16, label %36, label %38
36: ; preds = %35
%37 = add i32 %21, -1
br label %40
38: ; preds = %35
%39 = add i32 %18, -1
br label %40
40: ; preds = %27, %33, %38, %36, %30, %23
%41 = phi i32 [ %24, %23 ], [ %21, %27 ], [ %21, %30 ], [ %21, %33 ], [ %37, %36 ], [ 0, %38 ]
%42 = phi i32 [ %20, %23 ], [ %20, %27 ], [ %31, %30 ], [ 0, %33 ], [ 0, %36 ], [ 0, %38 ]
%43 = phi i32 [ %19, %23 ], [ %19, %27 ], [ %19, %30 ], [ %34, %33 ], [ 0, %36 ], [ 0, %38 ]
%44 = phi i32 [ %18, %23 ], [ %28, %27 ], [ %18, %30 ], [ %18, %33 ], [ %18, %36 ], [ %39, %38 ]
%45 = add i32 %17, 1
%46 = icmp ne i32 %41, 0
%47 = icmp ne i32 %42, 0
%48 = select i1 %46, i1 true, i1 %47
%49 = icmp ne i32 %43, 0
%50 = select i1 %48, i1 true, i1 %49
%51 = icmp ne i32 %44, 0
%52 = select i1 %50, i1 true, i1 %51
br i1 %52, label %13, label %53
53: ; preds = %40, %4
%54 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %45, %40 ]
ret i32 %54
}