double dot_product(const double *x, const double *y, const int n_dimensions) {
  double s = 0.0;
  int i;
  for (i = 0; i < n_dimensions; i++) {
    s += x[i] * y[i];
  }
  return s;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dot_product>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1164 <dot_product+0x64>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111e <dot_product+0x1e>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dot_product>:
test   %edx,%edx
jle    111d <dot_product+0x1d>
mov    %edx,%edx
lea    -0x1(%rdx),%rcx
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1121 <dot_product+0x21>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    1177 <dot_product+0x77>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffffc,%edx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm1
movsd  0x8(%rdi,%rcx,8),%xmm2
mulsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm1
mulsd  0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0x10(%rdi,%rcx,8),%xmm3
mulsd  0x10(%rsi,%rcx,8),%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x18(%rdi,%rcx,8),%xmm0
mulsd  0x18(%rsi,%rcx,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1130 <dot_product+0x30>
test   %rax,%rax
je     11a7 <dot_product+0xa7>
lea    (%rsi,%rcx,8),%rdx
lea    (%rdi,%rcx,8),%rcx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rsi,8),%xmm1
mulsd  (%rdx,%rsi,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rax
jne    1190 <dot_product+0x90>
ret

LLVM IR (-O0):
define double @dot_product(double* %0, double* %1, i32 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
%8 = alloca i32
store double* %0, double** %4
store double* %1, double** %5
store i32 %2, i32* %6
store double 0.000000e+00, double* %7
store i32 0, i32* %8
br label %9
9: ; preds = %26, %3
%10 = load i32, i32* %8
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %29
13: ; preds = %9
%14 = load double*, double** %4
%15 = load i32, i32* %8
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds double, double* %14, i64 %16
%18 = load double, double* %17
%19 = load double*, double** %5
%20 = load i32, i32* %8
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %21
%23 = load double, double* %22
%24 = load double, double* %7
%25 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %18, double %23, double %24)
store double %25, double* %7
br label %26
26: ; preds = %13
%27 = load i32, i32* %8
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %8
br label %9
29: ; preds = %9
%30 = load double, double* %7
ret double %30
}

LLVM IR (-O2):
define double @dot_product(double* nocapture %0, double* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %59
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = and i64 %6, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %9, label %42, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, 4294967292
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %39, %12 ]
%14 = phi double [ 0.000000e+00, %10 ], [ %38, %12 ]
%15 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %40, %12 ]
%16 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %13
%17 = load double, double* %16
%18 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %13
%19 = load double, double* %18
%20 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %17, double %19, double %14)
%21 = or i64 %13, 1
%22 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %21
%23 = load double, double* %22
%24 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %21
%25 = load double, double* %24
%26 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %23, double %25, double %20)
%27 = or i64 %13, 2
%28 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %27
%29 = load double, double* %28
%30 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %27
%31 = load double, double* %30
%32 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %29, double %31, double %26)
%33 = or i64 %13, 3
%34 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %33
%37 = load double, double* %36
%38 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %35, double %37, double %32)
%39 = add nuw nsw i64 %13, 4
%40 = add i64 %15, 4
%41 = icmp eq i64 %40, %11
br i1 %41, label %42, label %12
42: ; preds = %12, %5
%43 = phi double [ undef, %5 ], [ %38, %12 ]
%44 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %39, %12 ]
%45 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %38, %12 ]
%46 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %46, label %59, label %47
47: ; preds = %42, %47
%48 = phi i64 [ %56, %47 ], [ %44, %42 ]
%49 = phi double [ %55, %47 ], [ %45, %42 ]
%50 = phi i64 [ %57, %47 ], [ 0, %42 ]
%51 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %48
%52 = load double, double* %51
%53 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %48
%54 = load double, double* %53
%55 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %52, double %54, double %49)
%56 = add nuw nsw i64 %48, 1
%57 = add i64 %50, 1
%58 = icmp eq i64 %57, %8
br i1 %58, label %59, label %47
59: ; preds = %42, %47, %3
%60 = phi double [ 0.000000e+00, %3 ], [ %43, %42 ], [ %55, %47 ]
ret double %60
}