void foo(const char *in, char *out, unsigned n) {
  unsigned i;
  for (i = 0; i < n; i++)
    out[i] &= in[i];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<foo>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jae    114b <foo+0x4b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
movsbl (%rax,%rcx,1),%esi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edx
and    %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1116 <foo+0x16>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<foo>:
test   %edx,%edx
je     118b <foo+0x8b>
mov    %edx,%r9d
cmp    $0x8,%edx
jb     1122 <foo+0x22>
lea    (%rdi,%r9,1),%rax
cmp    %rsi,%rax
jbe    118c <foo+0x8c>
lea    (%rsi,%r9,1),%rax
cmp    %rdi,%rax
jbe    118c <foo+0x8c>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%r8
not    %r8
add    %r9,%r8
mov    %r9,%rdx
and    $0x3,%rdx
je     1151 <foo+0x51>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rdi,%rcx,1),%eax
and    %al,(%rsi,%rcx,1)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    1140 <foo+0x40>
cmp    $0x3,%r8
jb     118b <foo+0x8b>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rdi,%rcx,1),%eax
and    %al,(%rsi,%rcx,1)
movzbl 0x1(%rdi,%rcx,1),%eax
and    %al,0x1(%rsi,%rcx,1)
movzbl 0x2(%rdi,%rcx,1),%eax
and    %al,0x2(%rsi,%rcx,1)
movzbl 0x3(%rdi,%rcx,1),%eax
and    %al,0x3(%rsi,%rcx,1)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    1160 <foo+0x60>
ret
cmp    $0x20,%edx
jae    1198 <foo+0x98>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1249 <foo+0x149>
mov    %r9d,%ecx
and    $0xffffffe0,%ecx
lea    -0x20(%rcx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x5,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     127f <foo+0x17f>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %edx,%edx
nop
movups (%rdi,%rdx,1),%xmm0
movups 0x10(%rdi,%rdx,1),%xmm1
movups (%rsi,%rdx,1),%xmm2
andps  %xmm0,%xmm2
movups 0x10(%rsi,%rdx,1),%xmm0
andps  %xmm1,%xmm0
movups 0x20(%rsi,%rdx,1),%xmm1
movups 0x30(%rsi,%rdx,1),%xmm3
movups %xmm2,(%rsi,%rdx,1)
movups %xmm0,0x10(%rsi,%rdx,1)
movups 0x20(%rdi,%rdx,1),%xmm0
andps  %xmm1,%xmm0
movups 0x30(%rdi,%rdx,1),%xmm1
andps  %xmm3,%xmm1
movups %xmm0,0x20(%rsi,%rdx,1)
movups %xmm1,0x30(%rsi,%rdx,1)
add    $0x40,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    11c0 <foo+0xc0>
test   $0x1,%r8b
je     1236 <foo+0x136>
movups (%rdi,%rdx,1),%xmm0
movups 0x10(%rdi,%rdx,1),%xmm1
movups (%rsi,%rdx,1),%xmm2
andps  %xmm0,%xmm2
movups 0x10(%rsi,%rdx,1),%xmm0
andps  %xmm1,%xmm0
movups %xmm2,(%rsi,%rdx,1)
movups %xmm0,0x10(%rsi,%rdx,1)
cmp    %r9,%rcx
je     118b <foo+0x8b>
test   $0x18,%r9b
je     1124 <foo+0x24>
mov    %rcx,%rax
mov    %r9d,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rdi,%rax,1),%rdx
and    %rdx,(%rsi,%rax,1)
add    $0x8,%rax
cmp    %rax,%rcx
jne    1260 <foo+0x160>
cmp    %r9,%rcx
je     118b <foo+0x8b>
jmp    1124 <foo+0x24>
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r8b
jne    1215 <foo+0x115>
jmp    1236 <foo+0x136>

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

LLVM IR (-O2):
define void @foo(i8* nocapture %0, i8* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %4, label %153, label %5
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = icmp ult i32 %2, 8
br i1 %7, label %106, label %8
8: ; preds = %5
%9 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %6
%10 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %6
%11 = icmp ugt i8* %10, %1
%12 = icmp ugt i8* %9, %0
%13 = and i1 %11, %12
br i1 %13, label %106, label %14
14: ; preds = %8
%15 = icmp ult i32 %2, 32
br i1 %15, label %89, label %16
16: ; preds = %14
%17 = and i64 %6, 4294967264
%18 = add nsw i64 %17, -32
%19 = lshr exact i64 %18, 5
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = and i64 %20, 1
%22 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %22, label %64, label %23
23: ; preds = %16
%24 = and i64 %20, 1152921504606846974
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %61, %25 ]
%27 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %62, %25 ]
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %26
%29 = bitcast i8* %28 to <16 x i8>*
%30 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %29
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 16
%32 = bitcast i8* %31 to <16 x i8>*
%33 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %32
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %26
%35 = bitcast i8* %34 to <16 x i8>*
%36 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %35
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 16
%38 = bitcast i8* %37 to <16 x i8>*
%39 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %38
%40 = and <16 x i8> %36, %30
%41 = and <16 x i8> %39, %33
%42 = bitcast i8* %34 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %40, <16 x i8>* %42
%43 = bitcast i8* %37 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %41, <16 x i8>* %43
%44 = or i64 %26, 32
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %44
%46 = bitcast i8* %45 to <16 x i8>*
%47 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %46
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %45, i64 16
%49 = bitcast i8* %48 to <16 x i8>*
%50 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %49
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %44
%52 = bitcast i8* %51 to <16 x i8>*
%53 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %52
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %51, i64 16
%55 = bitcast i8* %54 to <16 x i8>*
%56 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %55
%57 = and <16 x i8> %53, %47
%58 = and <16 x i8> %56, %50
%59 = bitcast i8* %51 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %57, <16 x i8>* %59
%60 = bitcast i8* %54 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %58, <16 x i8>* %60
%61 = add nuw i64 %26, 64
%62 = add i64 %27, 2
%63 = icmp eq i64 %62, %24
br i1 %63, label %64, label %25
64: ; preds = %25, %16
%65 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %61, %25 ]
%66 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %66, label %84, label %67
67: ; preds = %64
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %65
%69 = bitcast i8* %68 to <16 x i8>*
%70 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %69
%71 = getelementptr inbounds i8, i8* %68, i64 16
%72 = bitcast i8* %71 to <16 x i8>*
%73 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %72
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %65
%75 = bitcast i8* %74 to <16 x i8>*
%76 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %75
%77 = getelementptr inbounds i8, i8* %74, i64 16
%78 = bitcast i8* %77 to <16 x i8>*
%79 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %78
%80 = and <16 x i8> %76, %70
%81 = and <16 x i8> %79, %73
%82 = bitcast i8* %74 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %80, <16 x i8>* %82
%83 = bitcast i8* %77 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %81, <16 x i8>* %83
br label %84
84: ; preds = %64, %67
%85 = icmp eq i64 %17, %6
br i1 %85, label %153, label %86
86: ; preds = %84
%87 = and i64 %6, 24
%88 = icmp eq i64 %87, 0
br i1 %88, label %106, label %89
89: ; preds = %14, %86
%90 = phi i64 [ %17, %86 ], [ 0, %14 ]
%91 = and i64 %6, 4294967288
br label %92
92: ; preds = %92, %89
%93 = phi i64 [ %90, %89 ], [ %102, %92 ]
%94 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %93
%95 = bitcast i8* %94 to <8 x i8>*
%96 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %95
%97 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %93
%98 = bitcast i8* %97 to <8 x i8>*
%99 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %98
%100 = and <8 x i8> %99, %96
%101 = bitcast i8* %97 to <8 x i8>*
store <8 x i8> %100, <8 x i8>* %101
%102 = add nuw i64 %93, 8
%103 = icmp eq i64 %102, %91
br i1 %103, label %104, label %92
104: ; preds = %92
%105 = icmp eq i64 %91, %6
br i1 %105, label %153, label %106
106: ; preds = %8, %5, %86, %104
%107 = phi i64 [ 0, %5 ], [ 0, %8 ], [ %17, %86 ], [ %91, %104 ]
%108 = xor i64 %107, -1
%109 = add nsw i64 %108, %6
%110 = and i64 %6, 3
%111 = icmp eq i64 %110, 0
br i1 %111, label %123, label %112
112: ; preds = %106, %112
%113 = phi i64 [ %120, %112 ], [ %107, %106 ]
%114 = phi i64 [ %121, %112 ], [ 0, %106 ]
%115 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %113
%116 = load i8, i8* %115
%117 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %113
%118 = load i8, i8* %117
%119 = and i8 %118, %116
store i8 %119, i8* %117
%120 = add nuw nsw i64 %113, 1
%121 = add i64 %114, 1
%122 = icmp eq i64 %121, %110
br i1 %122, label %123, label %112
123: ; preds = %112, %106
%124 = phi i64 [ %107, %106 ], [ %120, %112 ]
%125 = icmp ult i64 %109, 3
br i1 %125, label %153, label %126
126: ; preds = %123, %126
%127 = phi i64 [ %151, %126 ], [ %124, %123 ]
%128 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %127
%129 = load i8, i8* %128
%130 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %127
%131 = load i8, i8* %130
%132 = and i8 %131, %129
store i8 %132, i8* %130
%133 = add nuw nsw i64 %127, 1
%134 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %133
%135 = load i8, i8* %134
%136 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %133
%137 = load i8, i8* %136
%138 = and i8 %137, %135
store i8 %138, i8* %136
%139 = add nuw nsw i64 %127, 2
%140 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %139
%141 = load i8, i8* %140
%142 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %139
%143 = load i8, i8* %142
%144 = and i8 %143, %141
store i8 %144, i8* %142
%145 = add nuw nsw i64 %127, 3
%146 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %145
%147 = load i8, i8* %146
%148 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %145
%149 = load i8, i8* %148
%150 = and i8 %149, %147
store i8 %150, i8* %148
%151 = add nuw nsw i64 %127, 4
%152 = icmp eq i64 %151, %6
br i1 %152, label %153, label %126
153: ; preds = %123, %126, %84, %104, %3
ret void
}