#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
double mean(double *, int);
double covariance(double *data_a, double *data_b, int n) {
  double mean_a = mean(data_a, n);
  double mean_b = mean(data_b, n);
  double variance_a;
  double variance_b;
  double covariance = 0;
  int i;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    variance_a = data_a[i] - mean_a;
    variance_b = data_b[i] - mean_b;
    covariance += variance_a * variance_b / n;
  }
  return covariance;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<covariance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1030 <mean@plt>
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1030 <mean@plt>
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11b9 <covariance+0xa9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
subsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
subsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x38(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0x14(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
addsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    1154 <covariance+0x44>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<covariance>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
mov    %edx,%ebp
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbx
mov    %edx,%esi
call   1030 <mean@plt>
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
mov    %r14,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <mean@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    1154 <covariance+0x44>
cvtsi2sd %ebp,%xmm2
mov    %ebp,%eax
cmp    $0x1,%ebp
movsd  0x8(%rsp),%xmm7
jne    115d <covariance+0x4d>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %ecx,%ecx
jmp    11bd <covariance+0xad>
xorpd  %xmm1,%xmm1
jmp    11e0 <covariance+0xd0>
mov    %eax,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
xorpd  %xmm3,%xmm3
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm4
movsd  0x8(%rbx,%rcx,8),%xmm5
subsd  %xmm7,%xmm4
movsd  (%r14,%rcx,8),%xmm6
movsd  0x8(%r14,%rcx,8),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm6
mulsd  %xmm4,%xmm6
divsd  %xmm2,%xmm6
addsd  %xmm3,%xmm6
subsd  %xmm7,%xmm5
subsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm5,%xmm1
divsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm6,%xmm1
add    $0x2,%rcx
movapd %xmm1,%xmm3
cmp    %rcx,%rdx
jne    1170 <covariance+0x60>
test   $0x1,%al
je     11e0 <covariance+0xd0>
movsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm3
subsd  %xmm7,%xmm3
movsd  (%r14,%rcx,8),%xmm4
subsd  %xmm0,%xmm4
mulsd  %xmm3,%xmm4
divsd  %xmm2,%xmm4
addsd  %xmm4,%xmm1
movapd %xmm1,%xmm0
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @covariance(double* %0, double* %1, i32 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca double
%11 = alloca double
%12 = alloca i32
store double* %0, double** %4
store double* %1, double** %5
store i32 %2, i32* %6
%13 = load double*, double** %4
%14 = load i32, i32* %6
%15 = call double @mean(double* %13, i32 %14)
store double %15, double* %7
%16 = load double*, double** %5
%17 = load i32, i32* %6
%18 = call double @mean(double* %16, i32 %17)
store double %18, double* %8
store double 0.000000e+00, double* %11
store i32 0, i32* %12
br label %19
19: ; preds = %46, %3
%20 = load i32, i32* %12
%21 = load i32, i32* %6
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %49
23: ; preds = %19
%24 = load double*, double** %4
%25 = load i32, i32* %12
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = load double, double* %7
%30 = fsub double %28, %29
store double %30, double* %9
%31 = load double*, double** %5
%32 = load i32, i32* %12
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = load double, double* %8
%37 = fsub double %35, %36
store double %37, double* %10
%38 = load double, double* %9
%39 = load double, double* %10
%40 = fmul double %38, %39
%41 = load i32, i32* %6
%42 = sitofp i32 %41 to double
%43 = fdiv double %40, %42
%44 = load double, double* %11
%45 = fadd double %44, %43
store double %45, double* %11
br label %46
46: ; preds = %23
%47 = load i32, i32* %12
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %12
br label %19
49: ; preds = %19
%50 = load double, double* %11
ret double %50
}

LLVM IR (-O2):
define double @covariance(double* %0, double* %1, i32 %2) {
%4 = tail call double @mean(double* %0, i32 %2)
%5 = tail call double @mean(double* %1, i32 %2)
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %55
7: ; preds = %3
%8 = sitofp i32 %2 to double
%9 = zext i32 %2 to i64
%10 = and i64 %9, 1
%11 = icmp eq i32 %2, 1
br i1 %11, label %40, label %12
12: ; preds = %7
%13 = and i64 %9, 4294967294
br label %14
14: ; preds = %14, %12
%15 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %37, %14 ]
%16 = phi double [ 0.000000e+00, %12 ], [ %36, %14 ]
%17 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %38, %14 ]
%18 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %15
%19 = load double, double* %18
%20 = fsub double %19, %4
%21 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %15
%22 = load double, double* %21
%23 = fsub double %22, %5
%24 = fmul double %20, %23
%25 = fdiv double %24, %8
%26 = fadd double %16, %25
%27 = or i64 %15, 1
%28 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %27
%29 = load double, double* %28
%30 = fsub double %29, %4
%31 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %27
%32 = load double, double* %31
%33 = fsub double %32, %5
%34 = fmul double %30, %33
%35 = fdiv double %34, %8
%36 = fadd double %26, %35
%37 = add nuw nsw i64 %15, 2
%38 = add i64 %17, 2
%39 = icmp eq i64 %38, %13
br i1 %39, label %40, label %14
40: ; preds = %14, %7
%41 = phi double [ undef, %7 ], [ %36, %14 ]
%42 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %37, %14 ]
%43 = phi double [ 0.000000e+00, %7 ], [ %36, %14 ]
%44 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %44, label %55, label %45
45: ; preds = %40
%46 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %42
%47 = load double, double* %46
%48 = fsub double %47, %4
%49 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %42
%50 = load double, double* %49
%51 = fsub double %50, %5
%52 = fmul double %48, %51
%53 = fdiv double %52, %8
%54 = fadd double %43, %53
br label %55
55: ; preds = %45, %40, %3
%56 = phi double [ 0.000000e+00, %3 ], [ %41, %40 ], [ %54, %45 ]
ret double %56
}