double simp(double (*f)(double, void *), double xa, double xb, int N,
            void *args) {
  if (N % 2 == 1)
    N -= 1;
  double dx = (xb - xa) / N;
  double I1, I2, I3;
  int i;
  I1 = f(xa, args) + f(xb, args);
  I2 = 0.0;
  for (i = 1; i < N; i += 2)
    I2 += f(xa + i * dx, args);
  I3 = 0.0;
  for (i = 2; i < N; i += 2)
    I3 += f(xa + i * dx, args);
  return (I1 + 4 * I2 + 2 * I3) * dx / 3.0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<simp>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x18(%rbp)
mov    %esi,-0x1c(%rbp)
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x1,%edx
jne    113a <simp+0x3a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
subsd  -0x10(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0x1c(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   *%rax
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   *%rax
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movl   $0x1,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11da <simp+0xda>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  -0x10(%rbp),%xmm1
cvtsi2sdl -0x4c(%rbp),%xmm0
movsd  -0x30(%rbp),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   *%rax
addsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    1195 <simp+0x95>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movl   $0x2,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    122e <simp+0x12e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  -0x10(%rbp),%xmm1
cvtsi2sdl -0x4c(%rbp),%xmm0
movsd  -0x30(%rbp),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   *%rax
addsd  -0x48(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    11e9 <simp+0xe9>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
movsd  0xdc8(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  0xd9e(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<simp>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rdx,%r14
mov    %esi,%ebp
movsd  %xmm1,0x8(%rsp)
mov    %rdi,%r15
mov    %esi,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %esi,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
mov    %esi,%ecx
sub    %eax,%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x1,%ecx
sete   %al
sub    %eax,%ebp
movapd %xmm1,%xmm3
subsd  %xmm0,%xmm3
cvtsi2sd %ebp,%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm3
movsd  %xmm3,0x10(%rsp)
movsd  %xmm0,0x20(%rsp)
mov    %rdx,%rdi
call   *%r15
movsd  %xmm0,0x28(%rsp)
movsd  0x8(%rsp),%xmm0
mov    %r14,%rdi
call   *%r15
xorpd  %xmm1,%xmm1
xorpd  %xmm3,%xmm3
cmp    $0x2,%ebp
jl     121c <simp+0x11c>
movsd  %xmm0,0x18(%rsp)
xorpd  %xmm1,%xmm1
mov    $0x1,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  %xmm1,0x8(%rsp)
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %ebx,%xmm0
mulsd  0x10(%rsp),%xmm0
addsd  0x20(%rsp),%xmm0
mov    %r14,%rdi
call   *%r15
movsd  0x8(%rsp),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
add    $0x2,%ebx
cmp    %ebp,%ebx
jl     1190 <simp+0x90>
xorpd  %xmm3,%xmm3
cmp    $0x3,%ebp
jl     1216 <simp+0x116>
movsd  %xmm1,0x8(%rsp)
xorpd  %xmm3,%xmm3
mov    $0x2,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  %xmm3,0x30(%rsp)
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %ebx,%xmm0
mulsd  0x10(%rsp),%xmm0
addsd  0x20(%rsp),%xmm0
mov    %r14,%rdi
call   *%r15
movsd  0x30(%rsp),%xmm3
addsd  %xmm0,%xmm3
add    $0x2,%ebx
cmp    %ebp,%ebx
jl     11e0 <simp+0xe0>
movsd  0x8(%rsp),%xmm1
movsd  0x18(%rsp),%xmm0
movsd  0x28(%rsp),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
mulsd  0xdd2(%rip),%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm3
movsd  0x10(%rsp),%xmm0
mulsd  %xmm3,%xmm0
divsd  0xdbc(%rip),%xmm0
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @simp(double (double, i8*)* %0, double %1, double %2, i32 %3, i8* %4) {
%6 = alloca double (double, i8*)*
%7 = alloca double
%8 = alloca double
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8*
%11 = alloca double
%12 = alloca double
%13 = alloca double
%14 = alloca double
%15 = alloca i32
store double (double, i8*)* %0, double (double, i8*)** %6
store double %1, double* %7
store double %2, double* %8
store i32 %3, i32* %9
store i8* %4, i8** %10
%16 = load i32, i32* %9
%17 = srem i32 %16, 2
%18 = icmp eq i32 %17, 1
br i1 %18, label %19, label %22
19: ; preds = %5
%20 = load i32, i32* %9
%21 = sub nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %9
br label %22
22: ; preds = %19, %5
%23 = load double, double* %8
%24 = load double, double* %7
%25 = fsub double %23, %24
%26 = load i32, i32* %9
%27 = sitofp i32 %26 to double
%28 = fdiv double %25, %27
store double %28, double* %11
%29 = load double (double, i8*)*, double (double, i8*)** %6
%30 = load double, double* %7
%31 = load i8*, i8** %10
%32 = call double %29(double %30, i8* %31)
%33 = load double (double, i8*)*, double (double, i8*)** %6
%34 = load double, double* %8
%35 = load i8*, i8** %10
%36 = call double %33(double %34, i8* %35)
%37 = fadd double %32, %36
store double %37, double* %12
store double 0.000000e+00, double* %13
store i32 1, i32* %15
br label %38
38: ; preds = %53, %22
%39 = load i32, i32* %15
%40 = load i32, i32* %9
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %56
42: ; preds = %38
%43 = load double (double, i8*)*, double (double, i8*)** %6
%44 = load double, double* %7
%45 = load i32, i32* %15
%46 = sitofp i32 %45 to double
%47 = load double, double* %11
%48 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %46, double %47, double %44)
%49 = load i8*, i8** %10
%50 = call double %43(double %48, i8* %49)
%51 = load double, double* %13
%52 = fadd double %51, %50
store double %52, double* %13
br label %53
53: ; preds = %42
%54 = load i32, i32* %15
%55 = add nsw i32 %54, 2
store i32 %55, i32* %15
br label %38
56: ; preds = %38
store double 0.000000e+00, double* %14
store i32 2, i32* %15
br label %57
57: ; preds = %72, %56
%58 = load i32, i32* %15
%59 = load i32, i32* %9
%60 = icmp slt i32 %58, %59
br i1 %60, label %61, label %75
61: ; preds = %57
%62 = load double (double, i8*)*, double (double, i8*)** %6
%63 = load double, double* %7
%64 = load i32, i32* %15
%65 = sitofp i32 %64 to double
%66 = load double, double* %11
%67 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %65, double %66, double %63)
%68 = load i8*, i8** %10
%69 = call double %62(double %67, i8* %68)
%70 = load double, double* %14
%71 = fadd double %70, %69
store double %71, double* %14
br label %72
72: ; preds = %61
%73 = load i32, i32* %15
%74 = add nsw i32 %73, 2
store i32 %74, i32* %15
br label %57
75: ; preds = %57
%76 = load double, double* %12
%77 = load double, double* %13
%78 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 4.000000e+00, double %77, double %76)
%79 = load double, double* %14
%80 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 2.000000e+00, double %79, double %78)
%81 = load double, double* %11
%82 = fmul double %80, %81
%83 = fdiv double %82, 3.000000e+00
ret double %83
}

LLVM IR (-O2):
define double @simp(double (double, i8*)* nocapture %0, double %1, double %2, i32 %3, i8* %4) {
%6 = srem i32 %3, 2
%7 = icmp eq i32 %6, 1
%8 = sext i1 %7 to i32
%9 = add nsw i32 %8, %3
%10 = fsub double %2, %1
%11 = sitofp i32 %9 to double
%12 = fdiv double %10, %11
%13 = tail call double %0(double %1, i8* %4)
%14 = tail call double %0(double %2, i8* %4)
%15 = icmp sgt i32 %9, 1
br i1 %15, label %18, label %36
16: ; preds = %18
%17 = icmp sgt i32 %9, 2
br i1 %17, label %27, label %36
18: ; preds = %5, %18
%19 = phi i32 [ %25, %18 ], [ 1, %5 ]
%20 = phi double [ %24, %18 ], [ 0.000000e+00, %5 ]
%21 = sitofp i32 %19 to double
%22 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %21, double %12, double %1)
%23 = tail call double %0(double %22, i8* %4)
%24 = fadd double %20, %23
%25 = add nuw nsw i32 %19, 2
%26 = icmp slt i32 %25, %9
br i1 %26, label %18, label %16
27: ; preds = %16, %27
%28 = phi i32 [ %34, %27 ], [ 2, %16 ]
%29 = phi double [ %33, %27 ], [ 0.000000e+00, %16 ]
%30 = sitofp i32 %28 to double
%31 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %30, double %12, double %1)
%32 = tail call double %0(double %31, i8* %4)
%33 = fadd double %29, %32
%34 = add nuw nsw i32 %28, 2
%35 = icmp slt i32 %34, %9
br i1 %35, label %27, label %36
36: ; preds = %27, %5, %16
%37 = phi double [ %24, %16 ], [ 0.000000e+00, %5 ], [ %24, %27 ]
%38 = phi double [ 0.000000e+00, %16 ], [ 0.000000e+00, %5 ], [ %33, %27 ]
%39 = fadd double %13, %14
%40 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double 4.000000e+00, double %39)
%41 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %38, double 2.000000e+00, double %40)
%42 = fmul double %12, %41
%43 = fdiv double %42, 3.000000e+00
ret double %43
}