void vector_dot_int(const int *a, const int *b, int *c,
                    const unsigned int dim) {
  *c = 0;
  for (unsigned int i = 0; i < dim; i++) {
    *c += a[i] * b[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<vector_dot_int>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jae    115b <vector_dot_int+0x5b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   (%rax,%rdx,4),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1124 <vector_dot_int+0x24>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<vector_dot_int>:
movl   $0x0,(%rdx)
test   %ecx,%ecx
je     11a5 <vector_dot_int+0xa5>
mov    %ecx,%r9d
lea    -0x1(%r9),%rax
mov    %r9d,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%rax
jae    1128 <vector_dot_int+0x28>
xor    %ecx,%ecx
xor    %eax,%eax
jmp    1175 <vector_dot_int+0x75>
and    $0xfffffffc,%r9d
xor    %ecx,%ecx
xor    %eax,%eax
mov    (%rsi,%rax,4),%r10d
imul   (%rdi,%rax,4),%r10d
add    %ecx,%r10d
mov    %r10d,(%rdx)
mov    0x4(%rsi,%rax,4),%ecx
imul   0x4(%rdi,%rax,4),%ecx
add    %r10d,%ecx
mov    %ecx,(%rdx)
mov    0x8(%rsi,%rax,4),%r10d
imul   0x8(%rdi,%rax,4),%r10d
add    %ecx,%r10d
mov    %r10d,(%rdx)
mov    0xc(%rsi,%rax,4),%ecx
imul   0xc(%rdi,%rax,4),%ecx
add    %r10d,%ecx
mov    %ecx,(%rdx)
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%r9
jne    1130 <vector_dot_int+0x30>
test   %r8,%r8
je     11a5 <vector_dot_int+0xa5>
lea    (%rsi,%rax,4),%r9
lea    (%rdi,%rax,4),%rax
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    (%r9,%rdi,4),%esi
imul   (%rax,%rdi,4),%esi
add    %esi,%ecx
mov    %ecx,(%rdx)
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%r8
jne    1190 <vector_dot_int+0x90>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @vector_dot_int(i32* %0, i32* %1, i32* %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32* %1, i32** %6
store i32* %2, i32** %7
store i32 %3, i32* %8
%10 = load i32*, i32** %7
store i32 0, i32* %10
store i32 0, i32* %9
br label %11
11: ; preds = %30, %4
%12 = load i32, i32* %9
%13 = load i32, i32* %8
%14 = icmp ult i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %33
15: ; preds = %11
%16 = load i32*, i32** %5
%17 = load i32, i32* %9
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load i32*, i32** %6
%22 = load i32, i32* %9
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = mul nsw i32 %20, %25
%27 = load i32*, i32** %7
%28 = load i32, i32* %27
%29 = add nsw i32 %28, %26
store i32 %29, i32* %27
br label %30
30: ; preds = %15
%31 = load i32, i32* %9
%32 = add i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %9
br label %11
33: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @vector_dot_int(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2, i32 %3) {
store i32 0, i32* %2
%5 = icmp eq i32 %3, 0
br i1 %5, label %30, label %6
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %3 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = and i64 %7, 3
%10 = icmp ult i64 %8, 3
br i1 %10, label %13, label %11
11: ; preds = %6
%12 = and i64 %7, 4294967292
br label %31
13: ; preds = %31, %6
%14 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %61, %31 ]
%15 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %62, %31 ]
%16 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %16, label %30, label %17
17: ; preds = %13, %17
%18 = phi i32 [ %26, %17 ], [ %14, %13 ]
%19 = phi i64 [ %27, %17 ], [ %15, %13 ]
%20 = phi i64 [ %28, %17 ], [ 0, %13 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%22 = load i32, i32* %21
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %19
%24 = load i32, i32* %23
%25 = mul nsw i32 %24, %22
%26 = add nsw i32 %18, %25
store i32 %26, i32* %2
%27 = add nuw nsw i64 %19, 1
%28 = add i64 %20, 1
%29 = icmp eq i64 %28, %9
br i1 %29, label %30, label %17
30: ; preds = %13, %17, %4
ret void
31: ; preds = %31, %11
%32 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %61, %31 ]
%33 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %62, %31 ]
%34 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %63, %31 ]
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %33
%36 = load i32, i32* %35
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %33
%38 = load i32, i32* %37
%39 = mul nsw i32 %38, %36
%40 = add nsw i32 %32, %39
store i32 %40, i32* %2
%41 = or i64 %33, 1
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %41
%45 = load i32, i32* %44
%46 = mul nsw i32 %45, %43
%47 = add nsw i32 %40, %46
store i32 %47, i32* %2
%48 = or i64 %33, 2
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %48
%52 = load i32, i32* %51
%53 = mul nsw i32 %52, %50
%54 = add nsw i32 %47, %53
store i32 %54, i32* %2
%55 = or i64 %33, 3
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %55
%59 = load i32, i32* %58
%60 = mul nsw i32 %59, %57
%61 = add nsw i32 %54, %60
store i32 %61, i32* %2
%62 = add nuw nsw i64 %33, 4
%63 = add nuw i64 %34, 4
%64 = icmp eq i64 %63, %12
br i1 %64, label %13, label %31
}