void i32_to_f64(double *out, int *x, unsigned int len) {
  unsigned int i;
  for (i = 0; i < len; i++) {
    out[i] = (double)x[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<i32_to_f64>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jae    1148 <i32_to_f64+0x48>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
cvtsi2sdl (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1116 <i32_to_f64+0x16>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<i32_to_f64>:
test   %edx,%edx
je     11b6 <i32_to_f64+0xb6>
mov    %edx,%r9d
cmp    $0x4,%edx
jae    1117 <i32_to_f64+0x17>
xor    %ecx,%ecx
jmp    11a0 <i32_to_f64+0xa0>
mov    %r9d,%ecx
and    $0xfffffffc,%ecx
lea    -0x4(%rcx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x2,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     11b7 <i32_to_f64+0xb7>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %edx,%edx
xchg   %ax,%ax
cvtdq2pd (%rsi,%rdx,4),%xmm0
cvtdq2pd 0x8(%rsi,%rdx,4),%xmm1
movups %xmm0,(%rdi,%rdx,8)
movups %xmm1,0x10(%rdi,%rdx,8)
cvtdq2pd 0x10(%rsi,%rdx,4),%xmm0
cvtdq2pd 0x18(%rsi,%rdx,4),%xmm1
movupd %xmm0,0x20(%rdi,%rdx,8)
movups %xmm1,0x30(%rdi,%rdx,8)
add    $0x8,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1140 <i32_to_f64+0x40>
test   $0x1,%r8b
je     1190 <i32_to_f64+0x90>
cvtdq2pd (%rsi,%rdx,4),%xmm0
cvtdq2pd 0x8(%rsi,%rdx,4),%xmm1
movupd %xmm0,(%rdi,%rdx,8)
movups %xmm1,0x10(%rdi,%rdx,8)
cmp    %r9,%rcx
je     11b6 <i32_to_f64+0xb6>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sdl (%rsi,%rcx,4),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdi,%rcx,8)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    11a0 <i32_to_f64+0xa0>
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r8b
jne    117b <i32_to_f64+0x7b>
jmp    1190 <i32_to_f64+0x90>

LLVM IR (-O0):
define void @i32_to_f64(double* %0, i32* %1, i32 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store double* %0, double** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %23, %3
%9 = load i32, i32* %7
%10 = load i32, i32* %6
%11 = icmp ult i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %26
12: ; preds = %8
%13 = load i32*, i32** %5
%14 = load i32, i32* %7
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = sitofp i32 %17 to double
%19 = load double*, double** %4
%20 = load i32, i32* %7
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %21
store double %18, double* %22
br label %23
23: ; preds = %12
%24 = load i32, i32* %7
%25 = add i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %7
br label %8
26: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @i32_to_f64(double* nocapture writeonly %0, i32* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %4, label %76, label %5
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = icmp ult i32 %2, 4
br i1 %7, label %66, label %8
8: ; preds = %5
%9 = and i64 %6, 4294967292
%10 = add nsw i64 %9, -4
%11 = lshr exact i64 %10, 2
%12 = add nuw nsw i64 %11, 1
%13 = and i64 %12, 1
%14 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %14, label %48, label %15
15: ; preds = %8
%16 = and i64 %12, 9223372036854775806
br label %17
17: ; preds = %17, %15
%18 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %45, %17 ]
%19 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %46, %17 ]
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %18
%21 = bitcast i32* %20 to <2 x i32>*
%22 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %21
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 2
%24 = bitcast i32* %23 to <2 x i32>*
%25 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %24
%26 = sitofp <2 x i32> %22 to <2 x double>
%27 = sitofp <2 x i32> %25 to <2 x double>
%28 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %18
%29 = bitcast double* %28 to <2 x double>*
store <2 x double> %26, <2 x double>* %29
%30 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 2
%31 = bitcast double* %30 to <2 x double>*
store <2 x double> %27, <2 x double>* %31
%32 = or i64 %18, 4
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %32
%34 = bitcast i32* %33 to <2 x i32>*
%35 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %34
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 2
%37 = bitcast i32* %36 to <2 x i32>*
%38 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %37
%39 = sitofp <2 x i32> %35 to <2 x double>
%40 = sitofp <2 x i32> %38 to <2 x double>
%41 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %32
%42 = bitcast double* %41 to <2 x double>*
store <2 x double> %39, <2 x double>* %42
%43 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 2
%44 = bitcast double* %43 to <2 x double>*
store <2 x double> %40, <2 x double>* %44
%45 = add nuw i64 %18, 8
%46 = add i64 %19, 2
%47 = icmp eq i64 %46, %16
br i1 %47, label %48, label %17
48: ; preds = %17, %8
%49 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %45, %17 ]
%50 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %50, label %64, label %51
51: ; preds = %48
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %49
%53 = bitcast i32* %52 to <2 x i32>*
%54 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %53
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 2
%56 = bitcast i32* %55 to <2 x i32>*
%57 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %56
%58 = sitofp <2 x i32> %54 to <2 x double>
%59 = sitofp <2 x i32> %57 to <2 x double>
%60 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %49
%61 = bitcast double* %60 to <2 x double>*
store <2 x double> %58, <2 x double>* %61
%62 = getelementptr inbounds double, double* %60, i64 2
%63 = bitcast double* %62 to <2 x double>*
store <2 x double> %59, <2 x double>* %63
br label %64
64: ; preds = %48, %51
%65 = icmp eq i64 %9, %6
br i1 %65, label %76, label %66
66: ; preds = %5, %64
%67 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %9, %64 ]
br label %68
68: ; preds = %66, %68
%69 = phi i64 [ %74, %68 ], [ %67, %66 ]
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = sitofp i32 %71 to double
%73 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %69
store double %72, double* %73
%74 = add nuw nsw i64 %69, 1
%75 = icmp eq i64 %74, %6
br i1 %75, label %76, label %68
76: ; preds = %68, %64, %3
ret void
}