int count_letters(char str[], int str_len, char c) {
  int count = 0;
  for (int i = 0; i < str_len; ++i) {
    if (str[i] == c) {
      count++;
    }
  }
  return count;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<count_letters>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %dl,%al
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %al,-0xd(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    115e <count_letters+0x5e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
movsbl -0xd(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    114b <count_letters+0x4b>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1150 <count_letters+0x50>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    111e <count_letters+0x1e>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<count_letters>:
test   %esi,%esi
jle    1115 <count_letters+0x15>
mov    %esi,%r9d
cmp    $0x8,%esi
jae    1118 <count_letters+0x18>
xor    %esi,%esi
xor    %eax,%eax
jmp    1240 <count_letters+0x140>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %r9d,%esi
and    $0xfffffff8,%esi
movzbl %dl,%eax
movd   %eax,%xmm0
punpcklbw %xmm0,%xmm0
pshuflw $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%rsi),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     1254 <count_letters+0x154>
mov    %r8,%rcx
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %eax,%eax
movdqa 0xea5(%rip),%xmm3
pxor   %xmm2,%xmm2
nop
movd   (%rdi,%rax,1),%xmm5
movd   0x4(%rdi,%rax,1),%xmm4
pcmpeqb %xmm0,%xmm5
punpcklbw %xmm5,%xmm5
punpcklwd %xmm5,%xmm5
pand   %xmm3,%xmm5
paddd  %xmm1,%xmm5
pcmpeqb %xmm0,%xmm4
punpcklbw %xmm4,%xmm4
punpcklwd %xmm4,%xmm4
pand   %xmm3,%xmm4
paddd  %xmm2,%xmm4
movd   0x8(%rdi,%rax,1),%xmm1
movd   0xc(%rdi,%rax,1),%xmm2
pcmpeqb %xmm0,%xmm1
punpcklbw %xmm1,%xmm1
punpcklwd %xmm1,%xmm1
pand   %xmm3,%xmm1
paddd  %xmm5,%xmm1
pcmpeqb %xmm0,%xmm2
punpcklbw %xmm2,%xmm2
punpcklwd %xmm2,%xmm2
pand   %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
add    $0x10,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
jne    1160 <count_letters+0x60>
test   $0x1,%r8b
je     1212 <count_letters+0x112>
movd   (%rdi,%rax,1),%xmm3
movd   0x4(%rdi,%rax,1),%xmm4
pcmpeqb %xmm0,%xmm3
punpcklbw %xmm3,%xmm3
punpcklwd %xmm3,%xmm3
movdqa 0xe0a(%rip),%xmm5
pand   %xmm5,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm1
pcmpeqb %xmm0,%xmm4
punpcklbw %xmm4,%xmm4
punpcklwd %xmm4,%xmm4
pand   %xmm5,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %r9,%rsi
je     1253 <count_letters+0x153>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %ecx,%ecx
cmp    %dl,(%rdi,%rsi,1)
sete   %cl
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%r9
jne    1240 <count_letters+0x140>
ret
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %eax,%eax
pxor   %xmm2,%xmm2
test   $0x1,%r8b
jne    11d7 <count_letters+0xd7>
jmp    1212 <count_letters+0x112>

LLVM IR (-O0):
define i32 @count_letters(i8* %0, i32 %1, i8 signext %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i8 %2, i8* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %9
9: ; preds = %27, %3
%10 = load i32, i32* %8
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %30
13: ; preds = %9
%14 = load i8*, i8** %4
%15 = load i32, i32* %8
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %16
%18 = load i8, i8* %17
%19 = sext i8 %18 to i32
%20 = load i8, i8* %6
%21 = sext i8 %20 to i32
%22 = icmp eq i32 %19, %21
br i1 %22, label %23, label %26
23: ; preds = %13
%24 = load i32, i32* %7
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %7
br label %26
26: ; preds = %23, %13
br label %27
27: ; preds = %26
%28 = load i32, i32* %8
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %8
br label %9
30: ; preds = %9
%31 = load i32, i32* %7
ret i32 %31
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @count_letters(i8* nocapture %0, i32 %1, i8 signext %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %83
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = icmp ult i32 %1, 8
br i1 %7, label %80, label %8
8: ; preds = %5
%9 = and i64 %6, 4294967288
%10 = insertelement <4 x i8> poison, i8 %2, i64 0
%11 = shufflevector <4 x i8> %10, <4 x i8> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%12 = insertelement <4 x i8> poison, i8 %2, i64 0
%13 = shufflevector <4 x i8> %12, <4 x i8> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%14 = add nsw i64 %9, -8
%15 = lshr exact i64 %14, 3
%16 = add nuw nsw i64 %15, 1
%17 = and i64 %16, 1
%18 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %18, label %54, label %19
19: ; preds = %8
%20 = and i64 %16, 4611686018427387902
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %51, %21 ]
%23 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %19 ], [ %49, %21 ]
%24 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %19 ], [ %50, %21 ]
%25 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %52, %21 ]
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %22
%27 = bitcast i8* %26 to <4 x i8>*
%28 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %27
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 4
%30 = bitcast i8* %29 to <4 x i8>*
%31 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %30
%32 = icmp eq <4 x i8> %28, %11
%33 = icmp eq <4 x i8> %31, %13
%34 = zext <4 x i1> %32 to <4 x i32>
%35 = zext <4 x i1> %33 to <4 x i32>
%36 = add <4 x i32> %23, %34
%37 = add <4 x i32> %24, %35
%38 = or i64 %22, 8
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %38
%40 = bitcast i8* %39 to <4 x i8>*
%41 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %40
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 4
%43 = bitcast i8* %42 to <4 x i8>*
%44 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %43
%45 = icmp eq <4 x i8> %41, %11
%46 = icmp eq <4 x i8> %44, %13
%47 = zext <4 x i1> %45 to <4 x i32>
%48 = zext <4 x i1> %46 to <4 x i32>
%49 = add <4 x i32> %36, %47
%50 = add <4 x i32> %37, %48
%51 = add nuw i64 %22, 16
%52 = add i64 %25, 2
%53 = icmp eq i64 %52, %20
br i1 %53, label %54, label %21
54: ; preds = %21, %8
%55 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %49, %21 ]
%56 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %50, %21 ]
%57 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %51, %21 ]
%58 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %8 ], [ %49, %21 ]
%59 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %8 ], [ %50, %21 ]
%60 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %60, label %74, label %61
61: ; preds = %54
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %57
%63 = bitcast i8* %62 to <4 x i8>*
%64 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %63
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %62, i64 4
%66 = bitcast i8* %65 to <4 x i8>*
%67 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %66
%68 = icmp eq <4 x i8> %64, %11
%69 = icmp eq <4 x i8> %67, %13
%70 = zext <4 x i1> %68 to <4 x i32>
%71 = zext <4 x i1> %69 to <4 x i32>
%72 = add <4 x i32> %58, %70
%73 = add <4 x i32> %59, %71
br label %74
74: ; preds = %54, %61
%75 = phi <4 x i32> [ %55, %54 ], [ %72, %61 ]
%76 = phi <4 x i32> [ %56, %54 ], [ %73, %61 ]
%77 = add <4 x i32> %76, %75
%78 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %77)
%79 = icmp eq i64 %9, %6
br i1 %79, label %83, label %80
80: ; preds = %5, %74
%81 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %9, %74 ]
%82 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %78, %74 ]
br label %85
83: ; preds = %85, %74, %3
%84 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %78, %74 ], [ %92, %85 ]
ret i32 %84
85: ; preds = %80, %85
%86 = phi i64 [ %93, %85 ], [ %81, %80 ]
%87 = phi i32 [ %92, %85 ], [ %82, %80 ]
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %86
%89 = load i8, i8* %88
%90 = icmp eq i8 %89, %2
%91 = zext i1 %90 to i32
%92 = add nuw nsw i32 %87, %91
%93 = add nuw nsw i64 %86, 1
%94 = icmp eq i64 %93, %6
br i1 %94, label %83, label %85
}