int average(int *arr, int start, int end) {
  int i, numer = 0, denom = 0;
  for (i = start; i <= end; i++) {
    numer += arr[i];
    denom++;
  }
  return (numer / denom);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<average>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     1156 <average+0x56>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1122 <average+0x22>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<average>:
mov    %edx,%r10d
sub    %esi,%r10d
jl     1243 <average+0x143>
push   %rbx
mov    %edx,%r8d
movslq %esi,%rdx
add    $0x1,%r8d
xor    %eax,%eax
cmp    $0x7,%r10d
jb     121e <average+0x11e>
add    $0x1,%r10
mov    %r10,%r9
and    $0xfffffffffffffff8,%r9
lea    -0x8(%r9),%rcx
mov    %rcx,%rax
shr    $0x3,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %eax,%r11d
and    $0x3,%r11d
cmp    $0x18,%rcx
jae    1156 <average+0x56>
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
pxor   %xmm1,%xmm1
jmp    11c9 <average+0xc9>
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
lea    (%rdi,%rdx,4),%rbx
add    $0x70,%rbx
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
pxor   %xmm1,%xmm1
nopl   0x0(%rax)
movdqu -0x70(%rbx,%rcx,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu -0x60(%rbx,%rcx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu -0x50(%rbx,%rcx,4),%xmm1
movdqu -0x40(%rbx,%rcx,4),%xmm3
movdqu -0x30(%rbx,%rcx,4),%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm4
paddd  %xmm2,%xmm4
movdqu -0x20(%rbx,%rcx,4),%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu -0x10(%rbx,%rcx,4),%xmm0
paddd  %xmm4,%xmm0
movdqu (%rbx,%rcx,4),%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rcx
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
jne    1170 <average+0x70>
test   %r11,%r11
je     11fc <average+0xfc>
add    %rdx,%rcx
lea    (%rdi,%rcx,4),%rax
add    $0x10,%rax
shl    $0x5,%r11
xor    %ecx,%ecx
nop
movdqu -0x10(%rax,%rcx,1),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
movdqu (%rax,%rcx,1),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rcx
cmp    %rcx,%r11
jne    11e0 <average+0xe0>
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %r9,%r10
je     123b <average+0x13b>
add    %r9,%rdx
mov    %r8d,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    (%rdi,%rdx,4),%eax
add    $0x1,%rdx
cmp    %edx,%ecx
jne    1230 <average+0x130>
sub    %esi,%r8d
cltd
idiv   %r8d
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @average(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = 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* %9
%10 = load i32, i32* %5
store i32 %10, i32* %7
br label %11
11: ; preds = %25, %3
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp sle i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %28
15: ; preds = %11
%16 = load i32*, i32** %4
%17 = load i32, i32* %7
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load i32, i32* %8
%22 = add nsw i32 %21, %20
store i32 %22, i32* %8
%23 = load i32, i32* %9
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %9
br label %25
25: ; preds = %15
%26 = load i32, i32* %7
%27 = add nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %7
br label %11
28: ; preds = %11
%29 = load i32, i32* %8
%30 = load i32, i32* %9
%31 = sdiv i32 %29, %30
ret i32 %31
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @average(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %2, %1
br i1 %4, label %115, label %5
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %1 to i64
%7 = add i32 %2, 1
%8 = sub i32 %2, %1
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = add nuw nsw i64 %9, 1
%11 = icmp ult i32 %8, 7
br i1 %11, label %99, label %12
12: ; preds = %5
%13 = and i64 %10, 8589934584
%14 = add nsw i64 %13, %6
%15 = add nsw i64 %13, -8
%16 = lshr exact i64 %15, 3
%17 = add nuw nsw i64 %16, 1
%18 = and i64 %17, 3
%19 = icmp ult i64 %15, 24
br i1 %19, label %69, label %20
20: ; preds = %12
%21 = and i64 %17, 4611686018427387900
br label %22
22: ; preds = %22, %20
%23 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %66, %22 ]
%24 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %20 ], [ %64, %22 ]
%25 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %20 ], [ %65, %22 ]
%26 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %67, %22 ]
%27 = add i64 %23, %6
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%29 = bitcast i32* %28 to <4 x i32>*
%30 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %29
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 4
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
%33 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %32
%34 = add <4 x i32> %30, %24
%35 = add <4 x i32> %33, %25
%36 = or i64 %23, 8
%37 = add i64 %36, %6
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
%40 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %39
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 4
%42 = bitcast i32* %41 to <4 x i32>*
%43 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %42
%44 = add <4 x i32> %40, %34
%45 = add <4 x i32> %43, %35
%46 = or i64 %23, 16
%47 = add i64 %46, %6
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
%50 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %49
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 4
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
%53 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %52
%54 = add <4 x i32> %50, %44
%55 = add <4 x i32> %53, %45
%56 = or i64 %23, 24
%57 = add i64 %56, %6
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %57
%59 = bitcast i32* %58 to <4 x i32>*
%60 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %59
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 4
%62 = bitcast i32* %61 to <4 x i32>*
%63 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %62
%64 = add <4 x i32> %60, %54
%65 = add <4 x i32> %63, %55
%66 = add nuw i64 %23, 32
%67 = add i64 %26, 4
%68 = icmp eq i64 %67, %21
br i1 %68, label %69, label %22
69: ; preds = %22, %12
%70 = phi <4 x i32> [ undef, %12 ], [ %64, %22 ]
%71 = phi <4 x i32> [ undef, %12 ], [ %65, %22 ]
%72 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %66, %22 ]
%73 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %12 ], [ %64, %22 ]
%74 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %12 ], [ %65, %22 ]
%75 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %75, label %93, label %76
76: ; preds = %69, %76
%77 = phi i64 [ %90, %76 ], [ %72, %69 ]
%78 = phi <4 x i32> [ %88, %76 ], [ %73, %69 ]
%79 = phi <4 x i32> [ %89, %76 ], [ %74, %69 ]
%80 = phi i64 [ %91, %76 ], [ 0, %69 ]
%81 = add i64 %77, %6
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %81
%83 = bitcast i32* %82 to <4 x i32>*
%84 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %83
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 4
%86 = bitcast i32* %85 to <4 x i32>*
%87 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %86
%88 = add <4 x i32> %84, %78
%89 = add <4 x i32> %87, %79
%90 = add nuw i64 %77, 8
%91 = add i64 %80, 1
%92 = icmp eq i64 %91, %18
br i1 %92, label %93, label %76
93: ; preds = %76, %69
%94 = phi <4 x i32> [ %70, %69 ], [ %88, %76 ]
%95 = phi <4 x i32> [ %71, %69 ], [ %89, %76 ]
%96 = add <4 x i32> %95, %94
%97 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %96)
%98 = icmp eq i64 %10, %13
br i1 %98, label %111, label %99
99: ; preds = %5, %93
%100 = phi i64 [ %6, %5 ], [ %14, %93 ]
%101 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %97, %93 ]
br label %102
102: ; preds = %99, %102
%103 = phi i64 [ %108, %102 ], [ %100, %99 ]
%104 = phi i32 [ %107, %102 ], [ %101, %99 ]
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %103
%106 = load i32, i32* %105
%107 = add nsw i32 %106, %104
%108 = add nsw i64 %103, 1
%109 = trunc i64 %108 to i32
%110 = icmp eq i32 %7, %109
br i1 %110, label %111, label %102
111: ; preds = %102, %93
%112 = phi i32 [ %97, %93 ], [ %107, %102 ]
%113 = sub i32 %7, %1
%114 = sdiv i32 %112, %113
br label %115
115: ; preds = %111, %3
%116 = phi i32 [ %114, %111 ], [ poison, %3 ]
ret i32 %116
}