int calculate_histogram(image, histogram, length, width)
int length, width;
short **image;
unsigned long histogram[];
{
  long i, j;
  short k;
  for (i = 0; i < length; i++) {
    for (j = 0; j < width; j++) {
      k = image[i][j];
      histogram[k] = histogram[k] + 1;
    }
  }
  return (1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calculate_histogram>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jge    11a1 <calculate_histogram+0xa1>
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jge    118b <calculate_histogram+0x8b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0x2a(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movswq -0x2a(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movswq -0x2a(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1133 <calculate_histogram+0x33>
jmp    1190 <calculate_histogram+0x90>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    111a <calculate_histogram+0x1a>
mov    $0x1,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calculate_histogram>:
push   %r14
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    11a5 <calculate_histogram+0xa5>
movslq %edx,%r9
movslq %ecx,%r11
lea    -0x1(%r11),%r8
mov    %ecx,%r14d
and    $0x3,%r14d
and    $0xfffffffffffffffc,%r11
xor    %r10d,%r10d
jmp    1139 <calculate_histogram+0x39>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x1,%r10
cmp    %r9,%r10
je     11a5 <calculate_histogram+0xa5>
test   %ecx,%ecx
jle    1130 <calculate_histogram+0x30>
mov    (%rdi,%r10,8),%rdx
xor    %ebx,%ebx
cmp    $0x3,%r8
jb     1184 <calculate_histogram+0x84>
nopl   0x0(%rax)
movswq (%rdx,%rbx,2),%rax
addq   $0x1,(%rsi,%rax,8)
movswq 0x2(%rdx,%rbx,2),%rax
addq   $0x1,(%rsi,%rax,8)
movswq 0x4(%rdx,%rbx,2),%rax
addq   $0x1,(%rsi,%rax,8)
movswq 0x6(%rdx,%rbx,2),%rax
addq   $0x1,(%rsi,%rax,8)
add    $0x4,%rbx
cmp    %rbx,%r11
jne    1150 <calculate_histogram+0x50>
test   %r14,%r14
je     1130 <calculate_histogram+0x30>
lea    (%rdx,%rbx,2),%rdx
xor    %ebx,%ebx
nop
movswq (%rdx,%rbx,2),%rax
addq   $0x1,(%rsi,%rax,8)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r14
jne    1190 <calculate_histogram+0x90>
jmp    1130 <calculate_histogram+0x30>
mov    $0x1,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @calculate_histogram(i16** %0, i64* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i16**
%6 = alloca i64*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i16
store i16** %0, i16*** %5
store i64* %1, i64** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i64 0, i64* %9
br label %12
12: ; preds = %45, %4
%13 = load i64, i64* %9
%14 = load i32, i32* %7
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = icmp slt i64 %13, %15
br i1 %16, label %17, label %48
17: ; preds = %12
store i64 0, i64* %10
br label %18
18: ; preds = %41, %17
%19 = load i64, i64* %10
%20 = load i32, i32* %8
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = icmp slt i64 %19, %21
br i1 %22, label %23, label %44
23: ; preds = %18
%24 = load i16**, i16*** %5
%25 = load i64, i64* %9
%26 = getelementptr inbounds i16*, i16** %24, i64 %25
%27 = load i16*, i16** %26
%28 = load i64, i64* %10
%29 = getelementptr inbounds i16, i16* %27, i64 %28
%30 = load i16, i16* %29
store i16 %30, i16* %11
%31 = load i64*, i64** %6
%32 = load i16, i16* %11
%33 = sext i16 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i64, i64* %31, i64 %33
%35 = load i64, i64* %34
%36 = add i64 %35, 1
%37 = load i64*, i64** %6
%38 = load i16, i16* %11
%39 = sext i16 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i64, i64* %37, i64 %39
store i64 %36, i64* %40
br label %41
41: ; preds = %23
%42 = load i64, i64* %10
%43 = add nsw i64 %42, 1
store i64 %43, i64* %10
br label %18
44: ; preds = %18
br label %45
45: ; preds = %44
%46 = load i64, i64* %9
%47 = add nsw i64 %46, 1
store i64 %47, i64* %9
br label %12
48: ; preds = %12
ret i32 1
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @calculate_histogram(i16** nocapture %0, i64* nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = sext i32 %2 to i64
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %70
7: ; preds = %4
%8 = sext i32 %3 to i64
%9 = icmp sgt i32 %3, 0
%10 = add nsw i64 %8, -1
%11 = and i64 %8, 3
%12 = icmp ult i64 %10, 3
%13 = and i64 %8, -4
%14 = icmp eq i64 %11, 0
br label %15
15: ; preds = %7, %67
%16 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %68, %67 ]
br i1 %9, label %17, label %67
17: ; preds = %15
%18 = getelementptr inbounds i16*, i16** %0, i64 %16
%19 = load i16*, i16** %18
br i1 %12, label %53, label %20
20: ; preds = %17, %20
%21 = phi i64 [ %50, %20 ], [ 0, %17 ]
%22 = phi i64 [ %51, %20 ], [ 0, %17 ]
%23 = getelementptr inbounds i16, i16* %19, i64 %21
%24 = load i16, i16* %23
%25 = sext i16 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %25
%27 = load i64, i64* %26
%28 = add i64 %27, 1
store i64 %28, i64* %26
%29 = or i64 %21, 1
%30 = getelementptr inbounds i16, i16* %19, i64 %29
%31 = load i16, i16* %30
%32 = sext i16 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %32
%34 = load i64, i64* %33
%35 = add i64 %34, 1
store i64 %35, i64* %33
%36 = or i64 %21, 2
%37 = getelementptr inbounds i16, i16* %19, i64 %36
%38 = load i16, i16* %37
%39 = sext i16 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %39
%41 = load i64, i64* %40
%42 = add i64 %41, 1
store i64 %42, i64* %40
%43 = or i64 %21, 3
%44 = getelementptr inbounds i16, i16* %19, i64 %43
%45 = load i16, i16* %44
%46 = sext i16 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %46
%48 = load i64, i64* %47
%49 = add i64 %48, 1
store i64 %49, i64* %47
%50 = add nuw nsw i64 %21, 4
%51 = add i64 %22, 4
%52 = icmp eq i64 %51, %13
br i1 %52, label %53, label %20
53: ; preds = %20, %17
%54 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %50, %20 ]
br i1 %14, label %67, label %55
55: ; preds = %53, %55
%56 = phi i64 [ %64, %55 ], [ %54, %53 ]
%57 = phi i64 [ %65, %55 ], [ 0, %53 ]
%58 = getelementptr inbounds i16, i16* %19, i64 %56
%59 = load i16, i16* %58
%60 = sext i16 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %60
%62 = load i64, i64* %61
%63 = add i64 %62, 1
store i64 %63, i64* %61
%64 = add nuw nsw i64 %56, 1
%65 = add i64 %57, 1
%66 = icmp eq i64 %65, %11
br i1 %66, label %67, label %55
67: ; preds = %53, %55, %15
%68 = add nuw nsw i64 %16, 1
%69 = icmp eq i64 %68, %5
br i1 %69, label %70, label %15
70: ; preds = %67, %4
ret i32 1
}