int bidir(int *xs, unsigned n) {
  unsigned i;
  unsigned j;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    for (j = n; j > 0; j--) {
      xs[i] ^= xs[j - 1];
    }
  }
  return xs[0];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bidir>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    116b <bidir+0x6b>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jbe    1158 <bidir+0x58>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
xor    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1124 <bidir+0x24>
jmp    115d <bidir+0x5d>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1112 <bidir+0x12>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bidir>:
test   %esi,%esi
je     1194 <bidir+0x94>
mov    %esi,%r10d
lea    -0x1(%r10),%r8
mov    %r10d,%r9d
and    $0x3,%r9d
xor    %esi,%esi
jmp    1129 <bidir+0x29>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rsi
cmp    %r10,%rsi
je     1194 <bidir+0x94>
mov    (%rdi,%rsi,4),%ecx
test   %r9,%r9
je     1160 <bidir+0x60>
mov    %r9,%rdx
mov    %r10,%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xor    -0x4(%rdi,%rax,4),%ecx
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %ecx,(%rdi,%rsi,4)
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    1140 <bidir+0x40>
cmp    $0x3,%r8
jae    1170 <bidir+0x70>
jmp    1120 <bidir+0x20>
nopl   0x0(%rax)
mov    %r10,%rax
cmp    $0x3,%r8
jb     1120 <bidir+0x20>
nopl   0x0(%rax)
xor    -0x4(%rdi,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%rsi,4)
xor    -0x8(%rdi,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%rsi,4)
xor    -0xc(%rdi,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%rsi,4)
xor    -0x10(%rdi,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%rsi,4)
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
jne    1170 <bidir+0x70>
jmp    1120 <bidir+0x20>
mov    (%rdi),%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @bidir(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
br label %7
7: ; preds = %33, %2
%8 = load i32, i32* %5
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp ult i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %36
11: ; preds = %7
%12 = load i32, i32* %4
store i32 %12, i32* %6
br label %13
13: ; preds = %29, %11
%14 = load i32, i32* %6
%15 = icmp ugt i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %32
16: ; preds = %13
%17 = load i32*, i32** %3
%18 = load i32, i32* %6
%19 = sub i32 %18, 1
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = load i32*, i32** %3
%24 = load i32, i32* %5
%25 = zext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = xor i32 %27, %22
store i32 %28, i32* %26
br label %29
29: ; preds = %16
%30 = load i32, i32* %6
%31 = add i32 %30, -1
store i32 %31, i32* %6
br label %13
32: ; preds = %13
br label %33
33: ; preds = %32
%34 = load i32, i32* %5
%35 = add i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %5
br label %7
36: ; preds = %7
%37 = load i32*, i32** %3
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 0
%39 = load i32, i32* %38
ret i32 %39
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @bidir(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %3, label %50, label %4
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = add nsw i64 %5, -1
%7 = and i64 %5, 3
%8 = icmp eq i64 %7, 0
%9 = icmp ult i64 %6, 3
br label %10
10: ; preds = %4, %47
%11 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %48, %47 ]
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%13 = load i32, i32* %12
br i1 %8, label %24, label %14
14: ; preds = %10, %14
%15 = phi i32 [ %21, %14 ], [ %13, %10 ]
%16 = phi i64 [ %18, %14 ], [ %5, %10 ]
%17 = phi i64 [ %22, %14 ], [ 0, %10 ]
%18 = add nsw i64 %16, -1
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = xor i32 %15, %20
store i32 %21, i32* %12
%22 = add i64 %17, 1
%23 = icmp eq i64 %22, %7
br i1 %23, label %24, label %14
24: ; preds = %14, %10
%25 = phi i32 [ %13, %10 ], [ %21, %14 ]
%26 = phi i64 [ %5, %10 ], [ %18, %14 ]
br i1 %9, label %47, label %27
27: ; preds = %24, %27
%28 = phi i32 [ %45, %27 ], [ %25, %24 ]
%29 = phi i64 [ %42, %27 ], [ %26, %24 ]
%30 = add nsw i64 %29, -1
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = xor i32 %28, %32
store i32 %33, i32* %12
%34 = add nsw i64 %29, -2
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = xor i32 %33, %36
store i32 %37, i32* %12
%38 = add nsw i64 %29, -3
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = xor i32 %37, %40
store i32 %41, i32* %12
%42 = add nsw i64 %29, -4
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = xor i32 %41, %44
store i32 %45, i32* %12
%46 = icmp eq i64 %42, 0
br i1 %46, label %47, label %27
47: ; preds = %27, %24
%48 = add nuw nsw i64 %11, 1
%49 = icmp eq i64 %48, %5
br i1 %49, label %50, label %10
50: ; preds = %47, %2
%51 = load i32, i32* %0
ret i32 %51
}