int foo(int *restrict a, int n) {
  int i, result = 0;
  for (i = 0; i < n * 4; i++)
    result += a[i];
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<foo>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
shl    $0x2,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1149 <foo+0x49>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1119 <foo+0x19>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<foo>:
test   %esi,%esi
jle    1120 <foo+0x20>
shl    $0x2,%esi
cmp    $0x2,%esi
mov    $0x1,%ecx
cmovge %esi,%ecx
cmp    $0x8,%ecx
jae    1123 <foo+0x23>
xor    %edx,%edx
xor    %eax,%eax
jmp    1220 <foo+0x120>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %ecx,%edx
and    $0x7ffffff8,%edx
lea    -0x8(%rdx),%rsi
mov    %rsi,%rax
shr    $0x3,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %eax,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x18,%rsi
jae    1153 <foo+0x53>
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %esi,%esi
pxor   %xmm1,%xmm1
jmp    11c9 <foo+0xc9>
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %esi,%esi
pxor   %xmm1,%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdi,%rsi,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rsi,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x20(%rdi,%rsi,4),%xmm1
movdqu 0x30(%rdi,%rsi,4),%xmm3
movdqu 0x40(%rdi,%rsi,4),%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm4
paddd  %xmm2,%xmm4
movdqu 0x50(%rdi,%rsi,4),%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x60(%rdi,%rsi,4),%xmm0
paddd  %xmm4,%xmm0
movdqu 0x70(%rdi,%rsi,4),%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
jne    1170 <foo+0x70>
test   %r8,%r8
je     11fc <foo+0xfc>
lea    (%rdi,%rsi,4),%rax
add    $0x10,%rax
shl    $0x5,%r8
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
movdqu -0x10(%rax,%rsi,1),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
movdqu (%rax,%rsi,1),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rsi
cmp    %rsi,%r8
jne    11e0 <foo+0xe0>
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %rcx,%rdx
je     122c <foo+0x12c>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    (%rdi,%rdx,4),%eax
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1220 <foo+0x120>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @foo(i32* noalias nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %101
4: ; preds = %2
%5 = shl i32 %1, 2
%6 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %5, i32 1)
%7 = zext i32 %6 to i64
%8 = icmp ult i32 %6, 8
br i1 %8, label %90, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i64 %7, 2147483640
%11 = add nsw i64 %10, -8
%12 = lshr exact i64 %11, 3
%13 = add nuw nsw i64 %12, 1
%14 = and i64 %13, 3
%15 = icmp ult i64 %11, 24
br i1 %15, label %61, label %16
16: ; preds = %9
%17 = and i64 %13, 4611686018427387900
br label %18
18: ; preds = %18, %16
%19 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %58, %18 ]
%20 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %16 ], [ %56, %18 ]
%21 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %16 ], [ %57, %18 ]
%22 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %59, %18 ]
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%24 = bitcast i32* %23 to <4 x i32>*
%25 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %24
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 4
%27 = bitcast i32* %26 to <4 x i32>*
%28 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %27
%29 = add <4 x i32> %25, %20
%30 = add <4 x i32> %28, %21
%31 = or i64 %19, 8
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
%33 = bitcast i32* %32 to <4 x i32>*
%34 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %33
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 4
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
%37 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %36
%38 = add <4 x i32> %34, %29
%39 = add <4 x i32> %37, %30
%40 = or i64 %19, 16
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
%42 = bitcast i32* %41 to <4 x i32>*
%43 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %42
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 4
%45 = bitcast i32* %44 to <4 x i32>*
%46 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %45
%47 = add <4 x i32> %43, %38
%48 = add <4 x i32> %46, %39
%49 = or i64 %19, 24
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %49
%51 = bitcast i32* %50 to <4 x i32>*
%52 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %51
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 4
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
%55 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %54
%56 = add <4 x i32> %52, %47
%57 = add <4 x i32> %55, %48
%58 = add nuw i64 %19, 32
%59 = add i64 %22, 4
%60 = icmp eq i64 %59, %17
br i1 %60, label %61, label %18
61: ; preds = %18, %9
%62 = phi <4 x i32> [ undef, %9 ], [ %56, %18 ]
%63 = phi <4 x i32> [ undef, %9 ], [ %57, %18 ]
%64 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %58, %18 ]
%65 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %9 ], [ %56, %18 ]
%66 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %9 ], [ %57, %18 ]
%67 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %67, label %84, label %68
68: ; preds = %61, %68
%69 = phi i64 [ %81, %68 ], [ %64, %61 ]
%70 = phi <4 x i32> [ %79, %68 ], [ %65, %61 ]
%71 = phi <4 x i32> [ %80, %68 ], [ %66, %61 ]
%72 = phi i64 [ %82, %68 ], [ 0, %61 ]
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %69
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
%75 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %74
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 4
%77 = bitcast i32* %76 to <4 x i32>*
%78 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %77
%79 = add <4 x i32> %75, %70
%80 = add <4 x i32> %78, %71
%81 = add nuw i64 %69, 8
%82 = add i64 %72, 1
%83 = icmp eq i64 %82, %14
br i1 %83, label %84, label %68
84: ; preds = %68, %61
%85 = phi <4 x i32> [ %62, %61 ], [ %79, %68 ]
%86 = phi <4 x i32> [ %63, %61 ], [ %80, %68 ]
%87 = add <4 x i32> %86, %85
%88 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %87)
%89 = icmp eq i64 %10, %7
br i1 %89, label %101, label %90
90: ; preds = %4, %84
%91 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %10, %84 ]
%92 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %88, %84 ]
br label %93
93: ; preds = %90, %93
%94 = phi i64 [ %99, %93 ], [ %91, %90 ]
%95 = phi i32 [ %98, %93 ], [ %92, %90 ]
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %94
%97 = load i32, i32* %96
%98 = add nsw i32 %97, %95
%99 = add nuw nsw i64 %94, 1
%100 = icmp eq i64 %99, %7
br i1 %100, label %101, label %93
101: ; preds = %93, %84, %2
%102 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %88, %84 ], [ %98, %93 ]
ret i32 %102
}