double avg_array(double *v, int N) {
  double sum = 0.0;
  int i;
  for (i = 0; i < N; i++) {
    sum += v[i];
  }
  return sum / N;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<avg_array>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    114b <avg_array+0x4b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111a <avg_array+0x1a>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<avg_array>:
test   %esi,%esi
jle    111d <avg_array+0x1d>
mov    %esi,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x7,%eax
cmp    $0x7,%rdx
jae    1123 <avg_array+0x23>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
jmp    1168 <avg_array+0x68>
xorpd  %xmm0,%xmm0
jmp    118e <avg_array+0x8e>
and    $0xfffffff8,%ecx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
addsd  (%rdi,%rdx,8),%xmm0
addsd  0x8(%rdi,%rdx,8),%xmm0
addsd  0x10(%rdi,%rdx,8),%xmm0
addsd  0x18(%rdi,%rdx,8),%xmm0
addsd  0x20(%rdi,%rdx,8),%xmm0
addsd  0x28(%rdi,%rdx,8),%xmm0
addsd  0x30(%rdi,%rdx,8),%xmm0
addsd  0x38(%rdi,%rdx,8),%xmm0
add    $0x8,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1130 <avg_array+0x30>
test   %rax,%rax
je     118e <avg_array+0x8e>
lea    (%rdi,%rdx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
addsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    1180 <avg_array+0x80>
cvtsi2sd %esi,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @avg_array(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca double
%6 = alloca i32
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %5
store i32 0, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %19, %2
%8 = load i32, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %22
11: ; preds = %7
%12 = load double*, double** %3
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 %14
%16 = load double, double* %15
%17 = load double, double* %5
%18 = fadd double %17, %16
store double %18, double* %5
br label %19
19: ; preds = %11
%20 = load i32, i32* %6
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %6
br label %7
22: ; preds = %7
%23 = load double, double* %5
%24 = load i32, i32* %4
%25 = sitofp i32 %24 to double
%26 = fdiv double %23, %25
ret double %26
}

LLVM IR (-O2):
define double @avg_array(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %64
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = add nsw i64 %5, -1
%7 = and i64 %5, 7
%8 = icmp ult i64 %6, 7
br i1 %8, label %49, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i64 %5, 4294967288
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %46, %11 ]
%13 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %45, %11 ]
%14 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %47, %11 ]
%15 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %12
%16 = load double, double* %15
%17 = fadd double %13, %16
%18 = or i64 %12, 1
%19 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %18
%20 = load double, double* %19
%21 = fadd double %17, %20
%22 = or i64 %12, 2
%23 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %22
%24 = load double, double* %23
%25 = fadd double %21, %24
%26 = or i64 %12, 3
%27 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = fadd double %25, %28
%30 = or i64 %12, 4
%31 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = fadd double %29, %32
%34 = or i64 %12, 5
%35 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = fadd double %33, %36
%38 = or i64 %12, 6
%39 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = fadd double %37, %40
%42 = or i64 %12, 7
%43 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = fadd double %41, %44
%46 = add nuw nsw i64 %12, 8
%47 = add i64 %14, 8
%48 = icmp eq i64 %47, %10
br i1 %48, label %49, label %11
49: ; preds = %11, %4
%50 = phi double [ undef, %4 ], [ %45, %11 ]
%51 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %46, %11 ]
%52 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %45, %11 ]
%53 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %53, label %64, label %54
54: ; preds = %49, %54
%55 = phi i64 [ %61, %54 ], [ %51, %49 ]
%56 = phi double [ %60, %54 ], [ %52, %49 ]
%57 = phi i64 [ %62, %54 ], [ 0, %49 ]
%58 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %55
%59 = load double, double* %58
%60 = fadd double %56, %59
%61 = add nuw nsw i64 %55, 1
%62 = add i64 %57, 1
%63 = icmp eq i64 %62, %7
br i1 %63, label %64, label %54
64: ; preds = %49, %54, %2
%65 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %50, %49 ], [ %60, %54 ]
%66 = sitofp i32 %1 to double
%67 = fdiv double %65, %66
ret double %67
}