double sum_array(double *a, int N) {
  int i;
  double sum = 0;
  for (i = 0; i < N; i++) {
    sum += *a + i;
  }
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sum_array>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    114f <sum_array+0x4f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
cvtsi2sdl -0x10(%rbp),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    111a <sum_array+0x1a>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sum_array>:
test   %esi,%esi
jle    111d <sum_array+0x1d>
movsd  (%rdi),%xmm1
lea    -0x1(%rsi),%ecx
mov    %esi,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%ecx
jae    1121 <sum_array+0x21>
xor    %ecx,%ecx
xorpd  %xmm0,%xmm0
jmp    118d <sum_array+0x8d>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
and    $0xfffffffc,%esi
xor    %ecx,%ecx
xorpd  %xmm0,%xmm0
movsd  0xece(%rip),%xmm2
xorpd  %xmm3,%xmm3
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movapd %xmm1,%xmm4
addsd  %xmm3,%xmm4
lea    0x1(%rcx),%edx
xorps  %xmm5,%xmm5
cvtsi2sd %edx,%xmm5
addsd  %xmm0,%xmm4
addsd  %xmm1,%xmm5
addsd  %xmm4,%xmm5
lea    0x2(%rcx),%edx
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtsi2sd %edx,%xmm4
addsd  %xmm1,%xmm4
addsd  %xmm5,%xmm4
lea    0x3(%rcx),%edx
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %edx,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
addsd  %xmm4,%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm3
add    $0x4,%ecx
cmp    %ecx,%esi
jne    1140 <sum_array+0x40>
test   %eax,%eax
je     11b7 <sum_array+0xb7>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %ecx,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x1,%ecx
add    $0xffffffff,%eax
jne    11a0 <sum_array+0xa0>
ret

LLVM IR (-O0):
define double @sum_array(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca double
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %6
store i32 0, i32* %5
br label %7
7: ; preds = %19, %2
%8 = load i32, i32* %5
%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 double, double* %12
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sitofp i32 %14 to double
%16 = fadd double %13, %15
%17 = load double, double* %6
%18 = fadd double %17, %16
store double %18, double* %6
br label %19
19: ; preds = %11
%20 = load i32, i32* %5
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %5
br label %7
22: ; preds = %7
%23 = load double, double* %6
ret double %23
}

LLVM IR (-O2):
define double @sum_array(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %48
4: ; preds = %2
%5 = load double, double* %0
%6 = add i32 %1, -1
%7 = and i32 %1, 3
%8 = icmp ult i32 %6, 3
br i1 %8, label %33, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i32 %1, -4
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %29, %11 ]
%13 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %30, %11 ]
%14 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %31, %11 ]
%15 = sitofp i32 %13 to double
%16 = fadd double %5, %15
%17 = fadd double %12, %16
%18 = or i32 %13, 1
%19 = sitofp i32 %18 to double
%20 = fadd double %5, %19
%21 = fadd double %17, %20
%22 = or i32 %13, 2
%23 = sitofp i32 %22 to double
%24 = fadd double %5, %23
%25 = fadd double %21, %24
%26 = or i32 %13, 3
%27 = sitofp i32 %26 to double
%28 = fadd double %5, %27
%29 = fadd double %25, %28
%30 = add nuw nsw i32 %13, 4
%31 = add i32 %14, 4
%32 = icmp eq i32 %31, %10
br i1 %32, label %33, label %11
33: ; preds = %11, %4
%34 = phi double [ undef, %4 ], [ %29, %11 ]
%35 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %29, %11 ]
%36 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %30, %11 ]
%37 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %37, label %48, label %38
38: ; preds = %33, %38
%39 = phi double [ %44, %38 ], [ %35, %33 ]
%40 = phi i32 [ %45, %38 ], [ %36, %33 ]
%41 = phi i32 [ %46, %38 ], [ 0, %33 ]
%42 = sitofp i32 %40 to double
%43 = fadd double %5, %42
%44 = fadd double %39, %43
%45 = add nuw nsw i32 %40, 1
%46 = add i32 %41, 1
%47 = icmp eq i32 %46, %7
br i1 %47, label %48, label %38
48: ; preds = %33, %38, %2
%49 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %34, %33 ], [ %44, %38 ]
ret double %49
}