void laplace1D_rhs(long N, const double *u, double *out) {
  long i;
  long j;
  i = 0;
  out[i] = -(u[i + 1] - 2 * u[i]);
  i = N - 3;
  out[i] = -(-2 * u[i] + u[i - 1]);
  i = 1;
  for (j = i; j < (N - 3); j++) {
    out[j] = -(u[j + 1] - 2 * u[j] + u[j - 1]);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<laplace1D_rhs>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movsd  0x8(%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    $0x3,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    $0x3,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jge    1243 <laplace1D_rhs+0x143>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movsd  0x8(%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11c5 <laplace1D_rhs+0xc5>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<laplace1D_rhs>:
movsd  (%rsi),%xmm0
movsd  0x8(%rsi),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm0
subsd  %xmm0,%xmm1
movapd 0xee7(%rip),%xmm0
xorpd  %xmm0,%xmm1
movlpd %xmm1,(%rdx)
movsd  -0x20(%rsi,%rdi,8),%xmm1
movsd  -0x18(%rsi,%rdi,8),%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm2
subsd  %xmm2,%xmm1
xorpd  %xmm0,%xmm1
movlpd %xmm1,-0x18(%rdx,%rdi,8)
cmp    $0x5,%rdi
jl     1281 <laplace1D_rhs+0x181>
lea    -0x3(%rdi),%r10
lea    -0x4(%rdi),%r8
mov    $0x1,%r9d
cmp    $0x4,%r8
jb     11eb <laplace1D_rhs+0xeb>
lea    0x8(%rdx),%rax
lea    (%rsi,%rdi,8),%rcx
add    $0xfffffffffffffff0,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    117b <laplace1D_rhs+0x7b>
lea    (%rdx,%r10,8),%rax
cmp    %rsi,%rax
ja     11eb <laplace1D_rhs+0xeb>
mov    %r8,%rcx
and    $0xfffffffffffffffc,%rcx
lea    0x1(%rcx),%r9
xor    %eax,%eax
movapd 0xe70(%rip),%xmm1
movupd 0x20(%rsi,%rax,8),%xmm2
movupd (%rsi,%rax,8),%xmm3
movupd 0x8(%rsi,%rax,8),%xmm4
movupd 0x10(%rsi,%rax,8),%xmm5
movupd 0x18(%rsi,%rax,8),%xmm6
addpd  %xmm4,%xmm4
addpd  %xmm6,%xmm6
subpd  %xmm6,%xmm2
addpd  %xmm5,%xmm2
subpd  %xmm4,%xmm5
addpd  %xmm3,%xmm5
xorpd  %xmm1,%xmm5
xorpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm5,0x8(%rdx,%rax,8)
movupd %xmm2,0x18(%rdx,%rax,8)
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%rcx
jne    1190 <laplace1D_rhs+0x90>
cmp    %rcx,%r8
je     1281 <laplace1D_rhs+0x181>
mov    %r9,%rcx
test   $0x1,%dil
je     1222 <laplace1D_rhs+0x122>
movsd  (%rsi,%r9,8),%xmm1
movsd  0x8(%rsi,%r9,8),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm2
addsd  -0x8(%rsi,%r9,8),%xmm2
lea    0x1(%r9),%rcx
xorpd  0xde4(%rip),%xmm2
movlpd %xmm2,(%rdx,%r9,8)
cmp    %r9,%r8
je     1281 <laplace1D_rhs+0x181>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm1
movsd  0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm2
addsd  -0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm2
xorpd  %xmm0,%xmm2
movlpd %xmm2,(%rdx,%rcx,8)
movsd  0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm1
movsd  0x10(%rsi,%rcx,8),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm2
addsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm2
xorpd  %xmm0,%xmm2
movlpd %xmm2,0x8(%rdx,%rcx,8)
lea    0x2(%rcx),%rax
mov    %rax,%rcx
cmp    %rax,%r10
jne    1230 <laplace1D_rhs+0x130>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @laplace1D_rhs(i64 %0, double* %1, double* %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca double*
%6 = alloca double*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store double* %1, double** %5
store double* %2, double** %6
store i64 0, i64* %7
%9 = load double*, double** %5
%10 = load i64, i64* %7
%11 = add nsw i64 %10, 1
%12 = getelementptr inbounds double, double* %9, i64 %11
%13 = load double, double* %12
%14 = load double*, double** %5
%15 = load i64, i64* %7
%16 = getelementptr inbounds double, double* %14, i64 %15
%17 = load double, double* %16
%18 = call double @llvm.fmuladd.f64(double -2.000000e+00, double %17, double %13)
%19 = fneg double %18
%20 = load double*, double** %6
%21 = load i64, i64* %7
%22 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %21
store double %19, double* %22
%23 = load i64, i64* %4
%24 = sub nsw i64 %23, 3
store i64 %24, i64* %7
%25 = load double*, double** %5
%26 = load i64, i64* %7
%27 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = load double*, double** %5
%30 = load i64, i64* %7
%31 = sub nsw i64 %30, 1
%32 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %31
%33 = load double, double* %32
%34 = call double @llvm.fmuladd.f64(double -2.000000e+00, double %28, double %33)
%35 = fneg double %34
%36 = load double*, double** %6
%37 = load i64, i64* %7
%38 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %37
store double %35, double* %38
store i64 1, i64* %7
%39 = load i64, i64* %7
store i64 %39, i64* %8
br label %40
40: ; preds = %66, %3
%41 = load i64, i64* %8
%42 = load i64, i64* %4
%43 = sub nsw i64 %42, 3
%44 = icmp slt i64 %41, %43
br i1 %44, label %45, label %69
45: ; preds = %40
%46 = load double*, double** %5
%47 = load i64, i64* %8
%48 = add nsw i64 %47, 1
%49 = getelementptr inbounds double, double* %46, i64 %48
%50 = load double, double* %49
%51 = load double*, double** %5
%52 = load i64, i64* %8
%53 = getelementptr inbounds double, double* %51, i64 %52
%54 = load double, double* %53
%55 = call double @llvm.fmuladd.f64(double -2.000000e+00, double %54, double %50)
%56 = load double*, double** %5
%57 = load i64, i64* %8
%58 = sub nsw i64 %57, 1
%59 = getelementptr inbounds double, double* %56, i64 %58
%60 = load double, double* %59
%61 = fadd double %55, %60
%62 = fneg double %61
%63 = load double*, double** %6
%64 = load i64, i64* %8
%65 = getelementptr inbounds double, double* %63, i64 %64
store double %62, double* %65
br label %66
66: ; preds = %45
%67 = load i64, i64* %8
%68 = add nsw i64 %67, 1
store i64 %68, i64* %8
br label %40
69: ; preds = %40
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @laplace1D_rhs(i64 %0, double* nocapture %1, double* nocapture writeonly %2) {
%4 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 1
%5 = load double, double* %4
%6 = load double, double* %1
%7 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %6, double -2.000000e+00, double %5)
%8 = fneg double %7
store double %8, double* %2
%9 = add nsw i64 %0, -3
%10 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %9
%11 = load double, double* %10
%12 = add nsw i64 %0, -4
%13 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %12
%14 = load double, double* %13
%15 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %11, double -2.000000e+00, double %14)
%16 = fneg double %15
%17 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %9
store double %16, double* %17
%18 = icmp sgt i64 %0, 4
br i1 %18, label %19, label %116
19: ; preds = %3
%20 = add i64 %0, -4
%21 = icmp ult i64 %20, 4
br i1 %21, label %69, label %22
22: ; preds = %19
%23 = getelementptr double, double* %2, i64 1
%24 = getelementptr double, double* %2, i64 %9
%25 = add i64 %0, -2
%26 = getelementptr double, double* %1, i64 %25
%27 = icmp ult double* %23, %26
%28 = icmp ugt double* %24, %1
%29 = and i1 %27, %28
br i1 %29, label %69, label %30
30: ; preds = %22
%31 = and i64 %20, -4
%32 = or i64 %31, 1
br label %33
33: ; preds = %33, %30
%34 = phi i64 [ 0, %30 ], [ %65, %33 ]
%35 = or i64 %34, 1
%36 = or i64 %34, 2
%37 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %36
%38 = bitcast double* %37 to <2 x double>*
%39 = load <2 x double>, <2 x double>* %38
%40 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 2
%41 = bitcast double* %40 to <2 x double>*
%42 = load <2 x double>, <2 x double>* %41
%43 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %35
%44 = bitcast double* %43 to <2 x double>*
%45 = load <2 x double>, <2 x double>* %44
%46 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 2
%47 = bitcast double* %46 to <2 x double>*
%48 = load <2 x double>, <2 x double>* %47
%49 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %45, <2 x double> <double -2.000000e+00, double -2.000000e+00>, <2 x double> %39)
%50 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %48, <2 x double> <double -2.000000e+00, double -2.000000e+00>, <2 x double> %42)
%51 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %34
%52 = bitcast double* %51 to <2 x double>*
%53 = load <2 x double>, <2 x double>* %52
%54 = getelementptr inbounds double, double* %51, i64 2
%55 = bitcast double* %54 to <2 x double>*
%56 = load <2 x double>, <2 x double>* %55
%57 = fadd <2 x double> %49, %53
%58 = fadd <2 x double> %50, %56
%59 = fneg <2 x double> %57
%60 = fneg <2 x double> %58
%61 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %35
%62 = bitcast double* %61 to <2 x double>*
store <2 x double> %59, <2 x double>* %62
%63 = getelementptr inbounds double, double* %61, i64 2
%64 = bitcast double* %63 to <2 x double>*
store <2 x double> %60, <2 x double>* %64
%65 = add nuw i64 %34, 4
%66 = icmp eq i64 %65, %31
br i1 %66, label %67, label %33
67: ; preds = %33
%68 = icmp eq i64 %20, %31
br i1 %68, label %116, label %69
69: ; preds = %22, %19, %67
%70 = phi i64 [ 1, %22 ], [ 1, %19 ], [ %32, %67 ]
%71 = add i64 %0, -4
%72 = and i64 %0, 1
%73 = icmp eq i64 %72, 0
br i1 %73, label %87, label %74
74: ; preds = %69
%75 = add nuw nsw i64 %70, 1
%76 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %75
%77 = load double, double* %76
%78 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %70
%79 = load double, double* %78
%80 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %79, double -2.000000e+00, double %77)
%81 = add nsw i64 %70, -1
%82 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %81
%83 = load double, double* %82
%84 = fadd double %80, %83
%85 = fneg double %84
%86 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %70
store double %85, double* %86
br label %87
87: ; preds = %74, %69
%88 = phi i64 [ %70, %69 ], [ %75, %74 ]
%89 = icmp eq i64 %71, %70
br i1 %89, label %116, label %90
90: ; preds = %87, %90
%91 = phi i64 [ %104, %90 ], [ %88, %87 ]
%92 = add nuw nsw i64 %91, 1
%93 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %92
%94 = load double, double* %93
%95 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %91
%96 = load double, double* %95
%97 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %96, double -2.000000e+00, double %94)
%98 = add nsw i64 %91, -1
%99 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %98
%100 = load double, double* %99
%101 = fadd double %97, %100
%102 = fneg double %101
%103 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %91
store double %102, double* %103
%104 = add nuw nsw i64 %91, 2
%105 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %104
%106 = load double, double* %105
%107 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %92
%108 = load double, double* %107
%109 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %108, double -2.000000e+00, double %106)
%110 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %91
%111 = load double, double* %110
%112 = fadd double %109, %111
%113 = fneg double %112
%114 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %92
store double %113, double* %114
%115 = icmp eq i64 %104, %9
br i1 %115, label %116, label %90
116: ; preds = %87, %90, %67, %3
ret void
}