double dotproduct(double *a, double *b, long long int N) {
  long long int i;
  double dot = 0;
  for (i = 0; i < N; i++)
    dot += a[i] * b[i];
  return dot;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dotproduct>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jge    116b <dotproduct+0x6b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1120 <dotproduct+0x20>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dotproduct>:
test   %rdx,%rdx
jle    111c <dotproduct+0x1c>
lea    -0x1(%rdx),%rcx
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1120 <dotproduct+0x20>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    1177 <dotproduct+0x77>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm1
movsd  0x8(%rdi,%rcx,8),%xmm2
mulsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm1
mulsd  0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0x10(%rdi,%rcx,8),%xmm3
mulsd  0x10(%rsi,%rcx,8),%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x18(%rdi,%rcx,8),%xmm0
mulsd  0x18(%rsi,%rcx,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1130 <dotproduct+0x30>
test   %rax,%rax
je     11a7 <dotproduct+0xa7>
lea    (%rsi,%rcx,8),%rdx
lea    (%rdi,%rcx,8),%rcx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rsi,8),%xmm1
mulsd  (%rdx,%rsi,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rax
jne    1190 <dotproduct+0x90>
ret

LLVM IR (-O0):
define double @dotproduct(double* %0, double* %1, i64 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca double*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca double
store double* %0, double** %4
store double* %1, double** %5
store i64 %2, i64* %6
store double 0.000000e+00, double* %8
store i64 0, i64* %7
br label %9
9: ; preds = %24, %3
%10 = load i64, i64* %7
%11 = load i64, i64* %6
%12 = icmp slt i64 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %27
13: ; preds = %9
%14 = load double*, double** %4
%15 = load i64, i64* %7
%16 = getelementptr inbounds double, double* %14, i64 %15
%17 = load double, double* %16
%18 = load double*, double** %5
%19 = load i64, i64* %7
%20 = getelementptr inbounds double, double* %18, i64 %19
%21 = load double, double* %20
%22 = load double, double* %8
%23 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %17, double %21, double %22)
store double %23, double* %8
br label %24
24: ; preds = %13
%25 = load i64, i64* %7
%26 = add nsw i64 %25, 1
store i64 %26, i64* %7
br label %9
27: ; preds = %9
%28 = load double, double* %8
ret double %28
}

LLVM IR (-O2):
define double @dotproduct(double* nocapture %0, double* nocapture %1, i64 %2) {
%4 = icmp sgt i64 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %58
5: ; preds = %3
%6 = add i64 %2, -1
%7 = and i64 %2, 3
%8 = icmp ult i64 %6, 3
br i1 %8, label %41, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i64 %2, -4
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %37, %11 ]
%13 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %38, %11 ]
%14 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %39, %11 ]
%15 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %13
%16 = load double, double* %15
%17 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %13
%18 = load double, double* %17
%19 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %16, double %18, double %12)
%20 = or i64 %13, 1
%21 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %20
%22 = load double, double* %21
%23 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %20
%24 = load double, double* %23
%25 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %22, double %24, double %19)
%26 = or i64 %13, 2
%27 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %26
%30 = load double, double* %29
%31 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %28, double %30, double %25)
%32 = or i64 %13, 3
%33 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %32
%34 = load double, double* %33
%35 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %32
%36 = load double, double* %35
%37 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %34, double %36, double %31)
%38 = add nuw nsw i64 %13, 4
%39 = add i64 %14, 4
%40 = icmp eq i64 %39, %10
br i1 %40, label %41, label %11
41: ; preds = %11, %5
%42 = phi double [ undef, %5 ], [ %37, %11 ]
%43 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %37, %11 ]
%44 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %38, %11 ]
%45 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %45, label %58, label %46
46: ; preds = %41, %46
%47 = phi double [ %54, %46 ], [ %43, %41 ]
%48 = phi i64 [ %55, %46 ], [ %44, %41 ]
%49 = phi i64 [ %56, %46 ], [ 0, %41 ]
%50 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %48
%51 = load double, double* %50
%52 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %48
%53 = load double, double* %52
%54 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %51, double %53, double %47)
%55 = add nuw nsw i64 %48, 1
%56 = add i64 %49, 1
%57 = icmp eq i64 %56, %7
br i1 %57, label %58, label %46
58: ; preds = %41, %46, %3
%59 = phi double [ 0.000000e+00, %3 ], [ %42, %41 ], [ %54, %46 ]
ret double %59
}