float NSSDPatch(float *PatchImg, float *PatchTemplate, float Mean, float TMean,
                float Var, float TVar, int f) {
  float d, distancetotal, weight;
  int i;
  distancetotal = 0.0;
  weight = 0.0;
  d = 0.0;
  float eps = 0.01;
  for (i = 0; i < (2 * f + 1) * (2 * f + 1) * (2 * f + 1); i++) {
    d = ((PatchImg[i] - Mean) / (Var + eps)) -
        ((PatchTemplate[i] - TMean) / (TVar + eps));
    distancetotal = distancetotal + d * d;
    weight = weight + 1;
  }
  d = distancetotal / weight;
  return d;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<NSSDPatch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
movss  %xmm1,-0x18(%rbp)
movss  %xmm2,-0x1c(%rbp)
movss  %xmm3,-0x20(%rbp)
mov    %edx,-0x24(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
movss  0xebd(%rip),%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
add    $0x1,%edx
imul   %edx,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
add    $0x1,%edx
imul   %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1200 <NSSDPatch+0x100>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
subss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  -0x1c(%rbp),%xmm1
addss  -0x38(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
subss  -0x18(%rbp),%xmm1
movss  -0x20(%rbp),%xmm2
addss  -0x38(%rbp),%xmm2
divss  %xmm2,%xmm1
subss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
movss  -0x2c(%rbp),%xmm1
movss  -0x28(%rbp),%xmm0
movss  -0x28(%rbp),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
movss  0xe1c(%rip),%xmm0
addss  -0x30(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    114f <NSSDPatch+0x4f>
movss  -0x2c(%rbp),%xmm0
divss  -0x30(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
movss  -0x28(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<NSSDPatch>:
lea    (%rdx,%rdx,1),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%eax
imul   %ecx,%eax
imul   %ecx,%eax
test   %eax,%eax
jle    117b <NSSDPatch+0x7b>
unpcklps %xmm3,%xmm2
addps  0xef4(%rip),%xmm2
mov    %eax,%eax
unpcklps %xmm1,%xmm0
xorps  %xmm3,%xmm3
xor    %ecx,%ecx
movss  0xed6(%rip),%xmm4
xorps  %xmm1,%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rsi,%rcx,4),%xmm5
movss  (%rdi,%rcx,4),%xmm6
unpcklps %xmm5,%xmm6
subps  %xmm0,%xmm6
divps  %xmm2,%xmm6
movaps %xmm6,%xmm5
shufps $0x55,%xmm6,%xmm5
subss  %xmm5,%xmm6
mulss  %xmm6,%xmm6
addss  %xmm6,%xmm1
addss  %xmm4,%xmm3
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1140 <NSSDPatch+0x40>
divss  %xmm3,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm0
ret
movss  0xe7d(%rip),%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define float @NSSDPatch(float* %0, float* %1, float %2, float %3, float %4, float %5, i32 %6) {
%8 = alloca float*
%9 = alloca float*
%10 = alloca float
%11 = alloca float
%12 = alloca float
%13 = alloca float
%14 = alloca i32
%15 = alloca float
%16 = alloca float
%17 = alloca float
%18 = alloca i32
%19 = alloca float
store float* %0, float** %8
store float* %1, float** %9
store float %2, float* %10
store float %3, float* %11
store float %4, float* %12
store float %5, float* %13
store i32 %6, i32* %14
store float 0.000000e+00, float* %16
store float 0.000000e+00, float* %17
store float 0.000000e+00, float* %15
store float 0x3F847AE140000000, float* %19
store i32 0, i32* %18
br label %20
20: ; preds = %64, %7
%21 = load i32, i32* %18
%22 = load i32, i32* %14
%23 = mul nsw i32 2, %22
%24 = add nsw i32 %23, 1
%25 = load i32, i32* %14
%26 = mul nsw i32 2, %25
%27 = add nsw i32 %26, 1
%28 = mul nsw i32 %24, %27
%29 = load i32, i32* %14
%30 = mul nsw i32 2, %29
%31 = add nsw i32 %30, 1
%32 = mul nsw i32 %28, %31
%33 = icmp slt i32 %21, %32
br i1 %33, label %34, label %67
34: ; preds = %20
%35 = load float*, float** %8
%36 = load i32, i32* %18
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds float, float* %35, i64 %37
%39 = load float, float* %38
%40 = load float, float* %10
%41 = fsub float %39, %40
%42 = load float, float* %12
%43 = load float, float* %19
%44 = fadd float %42, %43
%45 = fdiv float %41, %44
%46 = load float*, float** %9
%47 = load i32, i32* %18
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds float, float* %46, i64 %48
%50 = load float, float* %49
%51 = load float, float* %11
%52 = fsub float %50, %51
%53 = load float, float* %13
%54 = load float, float* %19
%55 = fadd float %53, %54
%56 = fdiv float %52, %55
%57 = fsub float %45, %56
store float %57, float* %15
%58 = load float, float* %16
%59 = load float, float* %15
%60 = load float, float* %15
%61 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %59, float %60, float %58)
store float %61, float* %16
%62 = load float, float* %17
%63 = fadd float %62, 1.000000e+00
store float %63, float* %17
br label %64
64: ; preds = %34
%65 = load i32, i32* %18
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %18
br label %20
67: ; preds = %20
%68 = load float, float* %16
%69 = load float, float* %17
%70 = fdiv float %68, %69
store float %70, float* %15
%71 = load float, float* %15
ret float %71
}

LLVM IR (-O2):
define float @NSSDPatch(float* nocapture %0, float* nocapture %1, float %2, float %3, float %4, float %5, i32 %6) {
%8 = shl nsw i32 %6, 1
%9 = or i32 %8, 1
%10 = mul nsw i32 %9, %9
%11 = mul i32 %10, %9
%12 = icmp sgt i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %41
13: ; preds = %7
%14 = insertelement <2 x float> poison, float %4, i64 0
%15 = insertelement <2 x float> %14, float %5, i64 1
%16 = fadd <2 x float> %15, <float 0x3F847AE140000000, float 0x3F847AE140000000>
%17 = zext i32 %11 to i64
%18 = insertelement <2 x float> poison, float %2, i64 0
%19 = insertelement <2 x float> %18, float %3, i64 1
br label %20
20: ; preds = %13, %20
%21 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %37, %20 ]
%22 = phi float [ 0.000000e+00, %13 ], [ %36, %20 ]
%23 = phi float [ 0.000000e+00, %13 ], [ %35, %20 ]
%24 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %21
%25 = load float, float* %24
%26 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %21
%27 = load float, float* %26
%28 = insertelement <2 x float> poison, float %25, i64 0
%29 = insertelement <2 x float> %28, float %27, i64 1
%30 = fsub <2 x float> %29, %19
%31 = fdiv <2 x float> %30, %16
%32 = shufflevector <2 x float> %31, <2 x float> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 undef>
%33 = fsub <2 x float> %31, %32
%34 = extractelement <2 x float> %33, i64 0
%35 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %34, float %34, float %23)
%36 = fadd float %22, 1.000000e+00
%37 = add nuw nsw i64 %21, 1
%38 = icmp eq i64 %37, %17
br i1 %38, label %39, label %20
39: ; preds = %20
%40 = fdiv float %35, %36
br label %41
41: ; preds = %39, %7
%42 = phi float [ %40, %39 ], [ 0x7FF8000000000000, %7 ]
ret float %42
}