double sum_array(double *array, int N) {
  double sum = 0;
  for (int n = 0; n < N; n++) {
    sum += array[n];
  }
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sum_array>:
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    114b <sum_array+0x4b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111a <sum_array+0x1a>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sum_array>:
test   %esi,%esi
jle    111d <sum_array+0x1d>
mov    %esi,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x7,%eax
cmp    $0x7,%rdx
jae    1121 <sum_array+0x21>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
jmp    1168 <sum_array+0x68>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffff8,%ecx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
addsd  (%rdi,%rdx,8),%xmm0
addsd  0x8(%rdi,%rdx,8),%xmm0
addsd  0x10(%rdi,%rdx,8),%xmm0
addsd  0x18(%rdi,%rdx,8),%xmm0
addsd  0x20(%rdi,%rdx,8),%xmm0
addsd  0x28(%rdi,%rdx,8),%xmm0
addsd  0x30(%rdi,%rdx,8),%xmm0
addsd  0x38(%rdi,%rdx,8),%xmm0
add    $0x8,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1130 <sum_array+0x30>
test   %rax,%rax
je     118e <sum_array+0x8e>
lea    (%rdi,%rdx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
addsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    1180 <sum_array+0x80>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define double @sum_array(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %26
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = add nsw i64 %5, -1
%7 = and i64 %5, 7
%8 = icmp ult i64 %6, 7
br i1 %8, label %11, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i64 %5, 4294967288
br label %28
11: ; preds = %28, %4
%12 = phi double [ undef, %4 ], [ %62, %28 ]
%13 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %63, %28 ]
%14 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %62, %28 ]
%15 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %15, label %26, label %16
16: ; preds = %11, %16
%17 = phi i64 [ %23, %16 ], [ %13, %11 ]
%18 = phi double [ %22, %16 ], [ %14, %11 ]
%19 = phi i64 [ %24, %16 ], [ 0, %11 ]
%20 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %17
%21 = load double, double* %20
%22 = fadd double %18, %21
%23 = add nuw nsw i64 %17, 1
%24 = add i64 %19, 1
%25 = icmp eq i64 %24, %7
br i1 %25, label %26, label %16
26: ; preds = %11, %16, %2
%27 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %12, %11 ], [ %22, %16 ]
ret double %27
28: ; preds = %28, %9
%29 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %63, %28 ]
%30 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %62, %28 ]
%31 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %64, %28 ]
%32 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %29
%33 = load double, double* %32
%34 = fadd double %30, %33
%35 = or i64 %29, 1
%36 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %35
%37 = load double, double* %36
%38 = fadd double %34, %37
%39 = or i64 %29, 2
%40 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %39
%41 = load double, double* %40
%42 = fadd double %38, %41
%43 = or i64 %29, 3
%44 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = fadd double %42, %45
%47 = or i64 %29, 4
%48 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = fadd double %46, %49
%51 = or i64 %29, 5
%52 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = fadd double %50, %53
%55 = or i64 %29, 6
%56 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = fadd double %54, %57
%59 = or i64 %29, 7
%60 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = fadd double %58, %61
%63 = add nuw nsw i64 %29, 8
%64 = add i64 %31, 8
%65 = icmp eq i64 %64, %10
br i1 %65, label %11, label %28
}