void test_fun(int a[], int N) {
  int i;
  int pos = 0;
  int neg = 0;
  for (i = 0; i < N; i++) {
    while (a[i] < 0) {
      a[i]++;
      neg++;
    }
    while (a[i] > 0) {
      a[i]--;
      pos++;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<test_fun>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11ab <test_fun+0xab>
jmp    1131 <test_fun+0x31>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jge    1162 <test_fun+0x62>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1131 <test_fun+0x31>
jmp    1167 <test_fun+0x67>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jle    1198 <test_fun+0x98>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1167 <test_fun+0x67>
jmp    119d <test_fun+0x9d>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1120 <test_fun+0x20>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<test_fun>:
test   %esi,%esi
jle    1207 <test_fun+0x107>
mov    %esi,%eax
cmp    $0x8,%esi
jae    1116 <test_fun+0x16>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1219 <test_fun+0x119>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    0x0(,%rax,4),%r8
and    $0xffffffffffffffe0,%r8
xor    %esi,%esi
pxor   %xmm0,%xmm0
pcmpeqd %xmm1,%xmm1
jmp    114d <test_fun+0x4d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x20,%rsi
cmp    %rsi,%r8
je     1202 <test_fun+0x102>
movdqu (%rdi,%rsi,1),%xmm2
pcmpeqd %xmm0,%xmm2
movd   %xmm2,%edx
not    %edx
test   $0x1,%dl
je     1168 <test_fun+0x68>
movl   $0x0,(%rdi,%rsi,1)
pxor   %xmm1,%xmm2
pextrw $0x2,%xmm2,%edx
test   $0x1,%dl
je     117e <test_fun+0x7e>
movl   $0x0,0x4(%rdi,%rsi,1)
pextrw $0x4,%xmm2,%edx
test   $0x1,%dl
je     1190 <test_fun+0x90>
movl   $0x0,0x8(%rdi,%rsi,1)
pextrw $0x6,%xmm2,%edx
test   $0x1,%dl
je     11a2 <test_fun+0xa2>
movl   $0x0,0xc(%rdi,%rsi,1)
movdqu 0x10(%rdi,%rsi,1),%xmm2
pcmpeqd %xmm0,%xmm2
movd   %xmm2,%edx
not    %edx
test   $0x1,%dl
je     11bf <test_fun+0xbf>
movl   $0x0,0x10(%rdi,%rsi,1)
pxor   %xmm1,%xmm2
pextrw $0x2,%xmm2,%edx
test   $0x1,%dl
je     11d5 <test_fun+0xd5>
movl   $0x0,0x14(%rdi,%rsi,1)
pextrw $0x4,%xmm2,%edx
test   $0x1,%dl
je     11e7 <test_fun+0xe7>
movl   $0x0,0x18(%rdi,%rsi,1)
pextrw $0x6,%xmm2,%edx
test   $0x1,%dl
je     1140 <test_fun+0x40>
movl   $0x0,0x1c(%rdi,%rsi,1)
jmp    1140 <test_fun+0x40>
cmp    %rax,%rcx
jne    1219 <test_fun+0x119>
ret
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
je     1207 <test_fun+0x107>
cmpl   $0x0,(%rdi,%rcx,4)
je     1210 <test_fun+0x110>
movl   $0x0,(%rdi,%rcx,4)
jmp    1210 <test_fun+0x110>

LLVM IR (-O0):
define void @test_fun(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %47, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %50
12: ; preds = %8
br label %13
13: ; preds = %20, %12
%14 = load i32*, i32** %3
%15 = load i32, i32* %5
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = icmp slt i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %29
20: ; preds = %13
%21 = load i32*, i32** %3
%22 = load i32, i32* %5
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %24
%27 = load i32, i32* %7
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %7
br label %13
29: ; preds = %13
br label %30
30: ; preds = %37, %29
%31 = load i32*, i32** %3
%32 = load i32, i32* %5
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp sgt i32 %35, 0
br i1 %36, label %37, label %46
37: ; preds = %30
%38 = load i32*, i32** %3
%39 = load i32, i32* %5
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = add nsw i32 %42, -1
store i32 %43, i32* %41
%44 = load i32, i32* %6
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %6
br label %30
46: ; preds = %30
br label %47
47: ; preds = %46
%48 = load i32, i32* %5
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %5
br label %8
50: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @test_fun(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %73
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = icmp ult i32 %1, 8
br i1 %6, label %62, label %7
7: ; preds = %4
%8 = and i64 %5, 4294967288
br label %9
9: ; preds = %57, %7
%10 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %58, %57 ]
%11 = or i64 %10, 4
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%13 = bitcast i32* %12 to <4 x i32>*
%14 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %13
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 4
%16 = bitcast i32* %15 to <4 x i32>*
%17 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %16
%18 = icmp ne <4 x i32> %14, zeroinitializer
%19 = icmp ne <4 x i32> %17, zeroinitializer
%20 = extractelement <4 x i1> %18, i64 0
br i1 %20, label %21, label %23
21: ; preds = %9
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
store i32 0, i32* %22
br label %23
23: ; preds = %21, %9
%24 = extractelement <4 x i1> %18, i64 1
br i1 %24, label %25, label %28
25: ; preds = %23
%26 = or i64 %10, 1
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
store i32 0, i32* %27
br label %28
28: ; preds = %25, %23
%29 = extractelement <4 x i1> %18, i64 2
br i1 %29, label %30, label %33
30: ; preds = %28
%31 = or i64 %10, 2
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
store i32 0, i32* %32
br label %33
33: ; preds = %30, %28
%34 = extractelement <4 x i1> %18, i64 3
br i1 %34, label %35, label %38
35: ; preds = %33
%36 = or i64 %10, 3
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %36
store i32 0, i32* %37
br label %38
38: ; preds = %35, %33
%39 = extractelement <4 x i1> %19, i64 0
br i1 %39, label %40, label %42
40: ; preds = %38
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
store i32 0, i32* %41
br label %42
42: ; preds = %40, %38
%43 = extractelement <4 x i1> %19, i64 1
br i1 %43, label %44, label %47
44: ; preds = %42
%45 = or i64 %10, 5
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
store i32 0, i32* %46
br label %47
47: ; preds = %44, %42
%48 = extractelement <4 x i1> %19, i64 2
br i1 %48, label %49, label %52
49: ; preds = %47
%50 = or i64 %10, 6
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %50
store i32 0, i32* %51
br label %52
52: ; preds = %49, %47
%53 = extractelement <4 x i1> %19, i64 3
br i1 %53, label %54, label %57
54: ; preds = %52
%55 = or i64 %10, 7
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %55
store i32 0, i32* %56
br label %57
57: ; preds = %54, %52
%58 = add nuw i64 %10, 8
%59 = icmp eq i64 %58, %8
br i1 %59, label %60, label %9
60: ; preds = %57
%61 = icmp eq i64 %8, %5
br i1 %61, label %73, label %62
62: ; preds = %4, %60
%63 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %8, %60 ]
br label %64
64: ; preds = %62, %70
%65 = phi i64 [ %71, %70 ], [ %63, %62 ]
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = icmp eq i32 %67, 0
br i1 %68, label %70, label %69
69: ; preds = %64
store i32 0, i32* %66
br label %70
70: ; preds = %64, %69
%71 = add nuw nsw i64 %65, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %5
br i1 %72, label %73, label %64
73: ; preds = %70, %60, %2
ret void
}