void add(unsigned int out[32], const unsigned int a[32],
         const unsigned int b[32]) {
  unsigned int j;
  unsigned int u;
  u = 0;
  for (j = 0; j < 31; ++j) {
    u += a[j] + b[j];
    out[j] = u & 255;
    u >>= 8;
  }
  u += a[31] + b[31];
  out[31] = u;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<add>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x1f,-0x1c(%rbp)
jae    116c <add+0x6c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%edx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%edx
and    $0xff,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
shr    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111e <add+0x1e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x7c(%rax),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
add    0x7c(%rcx),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x7c(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<add>:
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%r8d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    -0x4(%rsi,%r8,4),%eax
add    -0x4(%rdx,%r8,4),%eax
movzbl %al,%ecx
mov    %ecx,-0x4(%rdi,%r8,4)
shr    $0x8,%eax
cmp    $0x1f,%r8
je     1143 <add+0x43>
add    (%rsi,%r8,4),%eax
add    (%rdx,%r8,4),%eax
movzbl %al,%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%r8,4)
shr    $0x8,%eax
add    $0x2,%r8
jmp    1110 <add+0x10>
add    0x7c(%rsi),%eax
add    0x7c(%rdx),%eax
mov    %eax,0x7c(%rdi)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @add(i32* %0, i32* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32* %2, i32** %6
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %34, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = icmp ult i32 %10, 31
br i1 %11, label %12, label %37
12: ; preds = %9
%13 = load i32*, i32** %5
%14 = load i32, i32* %7
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = load i32*, i32** %6
%19 = load i32, i32* %7
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = add i32 %17, %22
%24 = load i32, i32* %8
%25 = add i32 %24, %23
store i32 %25, i32* %8
%26 = load i32, i32* %8
%27 = and i32 %26, 255
%28 = load i32*, i32** %4
%29 = load i32, i32* %7
%30 = zext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
store i32 %27, i32* %31
%32 = load i32, i32* %8
%33 = lshr i32 %32, 8
store i32 %33, i32* %8
br label %34
34: ; preds = %12
%35 = load i32, i32* %7
%36 = add i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %7
br label %9
37: ; preds = %9
%38 = load i32*, i32** %5
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 31
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32*, i32** %6
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 31
%43 = load i32, i32* %42
%44 = add i32 %40, %43
%45 = load i32, i32* %8
%46 = add i32 %45, %44
store i32 %46, i32* %8
%47 = load i32, i32* %8
%48 = load i32*, i32** %4
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 31
store i32 %47, i32* %49
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @add(i32* nocapture writeonly %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2) {
br label %4
4: ; preds = %18, %3
%5 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %28, %18 ]
%6 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %27, %18 ]
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %5
%8 = load i32, i32* %7
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %5
%10 = load i32, i32* %9
%11 = add i32 %8, %6
%12 = add i32 %11, %10
%13 = and i32 %12, 255
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
store i32 %13, i32* %14
%15 = lshr i32 %12, 8
%16 = or i64 %5, 1
%17 = icmp eq i64 %16, 31
br i1 %17, label %29, label %18
18: ; preds = %4
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %16
%20 = load i32, i32* %19
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %16
%22 = load i32, i32* %21
%23 = add i32 %20, %15
%24 = add i32 %23, %22
%25 = and i32 %24, 255
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
store i32 %25, i32* %26
%27 = lshr i32 %24, 8
%28 = add nuw nsw i64 %5, 2
br label %4
29: ; preds = %4
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 31
%31 = load i32, i32* %30
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = add i32 %31, %15
%35 = add i32 %34, %33
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 31
store i32 %35, i32* %36
ret void
}