void and_bit_array(int value_a[], int value_b[], int *output, int size) {
  for (int i = 0; i < size; i++)
    if (value_a[i] == value_b[i] && value_a[i] == 1)
      output[i] = 1;
    else
      output[i] = 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<and_bit_array>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    118a <and_bit_array+0x8a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1168 <and_bit_array+0x68>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jne    1168 <and_bit_array+0x68>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jmp    1177 <and_bit_array+0x77>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jmp    117c <and_bit_array+0x7c>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111a <and_bit_array+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<and_bit_array>:
push   %r14
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
jle    123e <and_bit_array+0x13e>
mov    %ecx,%r8d
cmp    $0x8,%ecx
jae    111b <and_bit_array+0x1b>
xor    %r14d,%r14d
jmp    11c1 <and_bit_array+0xc1>
lea    (%rdx,%r8,4),%rcx
lea    (%rdi,%r8,4),%rax
cmp    %rdx,%rax
seta   %r10b
lea    (%rsi,%r8,4),%rax
cmp    %rdi,%rcx
seta   %r11b
cmp    %rdx,%rax
seta   %al
cmp    %rsi,%rcx
seta   %r9b
xor    %r14d,%r14d
test   %r11b,%r10b
jne    11c1 <and_bit_array+0xc1>
and    %r9b,%al
jne    11c1 <and_bit_array+0xc1>
mov    %r8d,%r14d
and    $0xfffffff8,%r14d
lea    0x0(,%r8,4),%r9
and    $0xffffffffffffffe0,%r9
xor    %eax,%eax
movdqa 0xe94(%rip),%xmm0
nopl   0x0(%rax)
movdqu (%rdi,%rax,1),%xmm1
movdqu 0x10(%rdi,%rax,1),%xmm2
movdqu (%rsi,%rax,1),%xmm3
movdqu 0x10(%rsi,%rax,1),%xmm4
pcmpeqd %xmm0,%xmm1
pcmpeqd %xmm0,%xmm2
pcmpeqd %xmm0,%xmm3
pand   %xmm1,%xmm3
pcmpeqd %xmm0,%xmm4
pand   %xmm2,%xmm4
psrld  $0x1f,%xmm3
psrld  $0x1f,%xmm4
movdqu %xmm3,(%rdx,%rax,1)
movdqu %xmm4,0x10(%rdx,%rax,1)
add    $0x20,%rax
cmp    %rax,%r9
jne    1170 <and_bit_array+0x70>
cmp    %r8,%r14
je     123e <and_bit_array+0x13e>
mov    %r14,%rax
not    %rax
test   $0x1,%r8b
je     11ef <and_bit_array+0xef>
mov    (%rdi,%r14,4),%r9d
mov    (%rsi,%r14,4),%r10d
xor    $0x1,%r9d
xor    $0x1,%r10d
xor    %r11d,%r11d
or     %r9d,%r10d
sete   %r11b
mov    %r11d,(%rdx,%r14,4)
or     $0x1,%r14
add    %r8,%rax
je     123e <and_bit_array+0x13e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    (%rdi,%r14,4),%eax
mov    (%rsi,%r14,4),%ecx
xor    $0x1,%eax
xor    $0x1,%ecx
xor    %ebx,%ebx
or     %eax,%ecx
sete   %bl
mov    %ebx,(%rdx,%r14,4)
mov    0x4(%rdi,%r14,4),%eax
mov    0x4(%rsi,%r14,4),%ecx
xor    $0x1,%eax
xor    $0x1,%ecx
xor    %ebx,%ebx
or     %eax,%ecx
sete   %bl
mov    %ebx,0x4(%rdx,%r14,4)
add    $0x2,%r14
cmp    %r14,%r8
jne    1200 <and_bit_array+0x100>
pop    %rbx
pop    %r14
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @and_bit_array(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture writeonly %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %72
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %3 to i64
%8 = icmp ult i32 %3, 8
br i1 %8, label %52, label %9
9: ; preds = %6
%10 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %7
%11 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %7
%12 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %7
%13 = icmp ugt i32* %11, %2
%14 = icmp ugt i32* %10, %0
%15 = and i1 %13, %14
%16 = icmp ugt i32* %12, %2
%17 = icmp ugt i32* %10, %1
%18 = and i1 %16, %17
%19 = or i1 %15, %18
br i1 %19, label %52, label %20
20: ; preds = %9
%21 = and i64 %7, 4294967288
br label %22
22: ; preds = %22, %20
%23 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %48, %22 ]
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = bitcast i32* %24 to <4 x i32>*
%26 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %25
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 4
%28 = bitcast i32* %27 to <4 x i32>*
%29 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %28
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %23
%31 = bitcast i32* %30 to <4 x i32>*
%32 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %31
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 4
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
%35 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %34
%36 = icmp eq <4 x i32> %26, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%37 = icmp eq <4 x i32> %29, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%38 = icmp eq <4 x i32> %32, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%39 = icmp eq <4 x i32> %35, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%40 = and <4 x i1> %36, %38
%41 = and <4 x i1> %37, %39
%42 = zext <4 x i1> %40 to <4 x i32>
%43 = zext <4 x i1> %41 to <4 x i32>
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %23
%45 = bitcast i32* %44 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %42, <4 x i32>* %45
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 4
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %43, <4 x i32>* %47
%48 = add nuw i64 %23, 8
%49 = icmp eq i64 %48, %21
br i1 %49, label %50, label %22
50: ; preds = %22
%51 = icmp eq i64 %21, %7
br i1 %51, label %72, label %52
52: ; preds = %9, %6, %50
%53 = phi i64 [ 0, %9 ], [ 0, %6 ], [ %21, %50 ]
%54 = xor i64 %53, -1
%55 = and i64 %7, 1
%56 = icmp eq i64 %55, 0
br i1 %56, label %68, label %57
57: ; preds = %52
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %53
%59 = load i32, i32* %58
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %53
%61 = load i32, i32* %60
%62 = icmp eq i32 %59, 1
%63 = icmp eq i32 %61, 1
%64 = and i1 %62, %63
%65 = zext i1 %64 to i32
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %53
store i32 %65, i32* %66
%67 = or i64 %53, 1
br label %68
68: ; preds = %57, %52
%69 = phi i64 [ %53, %52 ], [ %67, %57 ]
%70 = sub nsw i64 0, %7
%71 = icmp eq i64 %54, %70
br i1 %71, label %72, label %73
72: ; preds = %68, %73, %50, %4
ret void
73: ; preds = %68, %73
%74 = phi i64 [ %94, %73 ], [ %69, %68 ]
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %74
%78 = load i32, i32* %77
%79 = icmp eq i32 %76, 1
%80 = icmp eq i32 %78, 1
%81 = and i1 %79, %80
%82 = zext i1 %81 to i32
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %74
store i32 %82, i32* %83
%84 = add nuw nsw i64 %74, 1
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %84
%88 = load i32, i32* %87
%89 = icmp eq i32 %86, 1
%90 = icmp eq i32 %88, 1
%91 = and i1 %89, %90
%92 = zext i1 %91 to i32
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %84
store i32 %92, i32* %93
%94 = add nuw nsw i64 %74, 2
%95 = icmp eq i64 %94, %7
br i1 %95, label %72, label %73
}