int arithmetic(int len, int *arr) {
  int val = arr[1] - arr[0];
  for (int i = 2; i < len; i++) {
    if (val != arr[i] - arr[i - 1])
      return 0;
  }
  return 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<arithmetic>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x4(%rax),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
sub    (%rcx),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x2,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1173 <arithmetic+0x73>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
mov    -0x18(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
movslq %esi,%rsi
sub    (%rdx,%rsi,4),%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     1160 <arithmetic+0x60>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    117a <arithmetic+0x7a>
jmp    1165 <arithmetic+0x65>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1122 <arithmetic+0x22>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<arithmetic>:
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x3,%edi
jl     1155 <arithmetic+0x55>
mov    0x4(%rsi),%ecx
mov    0x8(%rsi),%r9d
mov    %r9d,%r8d
sub    %ecx,%r8d
sub    (%rsi),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    %r8d,%ecx
jne    1155 <arithmetic+0x55>
mov    %edi,%r8d
mov    $0x3,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rax,%rdi
cmp    %rax,%r8
je     114d <arithmetic+0x4d>
mov    (%rsi,%rdi,4),%r10d
mov    %r10d,%edx
sub    %r9d,%edx
lea    0x1(%rdi),%rax
mov    %r10d,%r9d
cmp    %edx,%ecx
je     1130 <arithmetic+0x30>
xor    %eax,%eax
cmp    %r8,%rdi
setae  %al
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @arithmetic(i32 %0, i32* nocapture %1) {
%3 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 1
%4 = load i32, i32* %3
%5 = load i32, i32* %1
%6 = sub nsw i32 %4, %5
%7 = icmp sgt i32 %0, 2
br i1 %7, label %8, label %28
8: ; preds = %2
%9 = zext i32 %0 to i64
%10 = zext i32 %0 to i64
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 2
%12 = load i32, i32* %11
%13 = sub nsw i32 %12, %4
%14 = icmp eq i32 %6, %13
br i1 %14, label %15, label %28
15: ; preds = %8, %19
%16 = phi i64 [ %24, %19 ], [ 3, %8 ]
%17 = phi i32 [ %21, %19 ], [ %12, %8 ]
%18 = icmp eq i64 %16, %10
br i1 %18, label %25, label %19
19: ; preds = %15
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %16
%21 = load i32, i32* %20
%22 = sub nsw i32 %21, %17
%23 = icmp eq i32 %6, %22
%24 = add nuw nsw i64 %16, 1
br i1 %23, label %15, label %25
25: ; preds = %15, %19
%26 = icmp uge i64 %16, %9
%27 = zext i1 %26 to i32
br label %28
28: ; preds = %25, %8, %2
%29 = phi i32 [ 1, %2 ], [ 0, %8 ], [ %27, %25 ]
ret i32 %29
}