double foo(double *a) {
  int i, j;
  double r = 0.0;
  for (i = 0; i < 100; ++i)
    for (j = 0; j < 1000; ++j)
      r += a[j * 100 + i];
  return r;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<foo>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x64,-0xc(%rbp)
jge    1173 <foo+0x73>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x3e8,-0x10(%rbp)
jge    1160 <foo+0x60>
mov    -0x8(%rbp),%rax
imul   $0x64,-0x10(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1128 <foo+0x28>
jmp    1165 <foo+0x65>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1117 <foo+0x17>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<foo>:
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0xc80,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
addsd  -0xc80(%rdi,%rcx,1),%xmm0
ff ff
addsd  -0x960(%rdi,%rcx,1),%xmm0
ff ff
addsd  -0x640(%rdi,%rcx,1),%xmm0
ff ff
addsd  -0x320(%rdi,%rcx,1),%xmm0
ff ff
addsd  (%rdi,%rcx,1),%xmm0
add    $0xfa0,%rcx
cmp    $0xc4180,%rcx
jne    1120 <foo+0x20>
add    $0x1,%rax
add    $0x8,%rdi
cmp    $0x64,%rax
jne    1110 <foo+0x10>
ret

LLVM IR (-O0):
define double @foo(double* %0) {
%2 = alloca double*
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca double
store double* %0, double** %2
store double 0.000000e+00, double* %5
store i32 0, i32* %3
br label %6
6: ; preds = %28, %1
%7 = load i32, i32* %3
%8 = icmp slt i32 %7, 100
br i1 %8, label %9, label %31
9: ; preds = %6
store i32 0, i32* %4
br label %10
10: ; preds = %24, %9
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp slt i32 %11, 1000
br i1 %12, label %13, label %27
13: ; preds = %10
%14 = load double*, double** %2
%15 = load i32, i32* %4
%16 = mul nsw i32 %15, 100
%17 = load i32, i32* %3
%18 = add nsw i32 %16, %17
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds double, double* %14, i64 %19
%21 = load double, double* %20
%22 = load double, double* %5
%23 = fadd double %22, %21
store double %23, double* %5
br label %24
24: ; preds = %13
%25 = load i32, i32* %4
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %4
br label %10
27: ; preds = %10
br label %28
28: ; preds = %27
%29 = load i32, i32* %3
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %3
br label %6
31: ; preds = %6
%32 = load double, double* %5
ret double %32
}

LLVM IR (-O2):
define double @foo(double* nocapture %0) {
br label %2
2: ; preds = %1, %39
%3 = phi i64 [ 0, %1 ], [ %40, %39 ]
%4 = phi double [ 0.000000e+00, %1 ], [ %36, %39 ]
br label %5
5: ; preds = %5, %2
%6 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %37, %5 ]
%7 = phi double [ %4, %2 ], [ %36, %5 ]
%8 = mul nuw nsw i64 %6, 100
%9 = add nuw nsw i64 %8, %3
%10 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %9
%11 = load double, double* %10
%12 = fadd double %7, %11
%13 = mul i64 %6, 100
%14 = add i64 %13, 100
%15 = add nuw nsw i64 %14, %3
%16 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %15
%17 = load double, double* %16
%18 = fadd double %12, %17
%19 = mul i64 %6, 100
%20 = add i64 %19, 200
%21 = add nuw nsw i64 %20, %3
%22 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %21
%23 = load double, double* %22
%24 = fadd double %18, %23
%25 = mul i64 %6, 100
%26 = add i64 %25, 300
%27 = add nuw nsw i64 %26, %3
%28 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %27
%29 = load double, double* %28
%30 = fadd double %24, %29
%31 = mul i64 %6, 100
%32 = add i64 %31, 400
%33 = add nuw nsw i64 %32, %3
%34 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = fadd double %30, %35
%37 = add nuw nsw i64 %6, 5
%38 = icmp eq i64 %37, 1000
br i1 %38, label %39, label %5
39: ; preds = %5
%40 = add nuw nsw i64 %3, 1
%41 = icmp eq i64 %40, 100
br i1 %41, label %42, label %2
42: ; preds = %39
ret double %36
}