int ai_check_array(short unsigned int a[]) {
  unsigned short int i, first = 0;
  short int gotzero = -1;
  for (i = 0; i < sizeof(a); i++) {
    if (a[i] == 0 && gotzero == -1)
      gotzero = i;
    else if (a[i] == 0)
      return -1;
    else if (first == 0)
      first = a[i];
    else if (first != a[i])
      return -1;
  }
  return gotzero;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ai_check_array>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
movw   $0x0,-0x14(%rbp)
movw   $0xffff,-0x16(%rbp)
movw   $0x0,-0x12(%rbp)
movzwl -0x12(%rbp),%eax
cmp    $0x8,%rax
jae    11e3 <ai_check_array+0xe3>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzwl -0x12(%rbp),%ecx
movzwl (%rax,%rcx,2),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1157 <ai_check_array+0x57>
movswl -0x16(%rbp),%eax
cmp    $0xffffffff,%eax
jne    1157 <ai_check_array+0x57>
mov    -0x12(%rbp),%ax
mov    %ax,-0x16(%rbp)
jmp    11cd <ai_check_array+0xcd>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzwl -0x12(%rbp),%ecx
movzwl (%rax,%rcx,2),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1178 <ai_check_array+0x78>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11ea <ai_check_array+0xea>
movzwl -0x14(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    119a <ai_check_array+0x9a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzwl -0x12(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0x14(%rbp)
jmp    11c3 <ai_check_array+0xc3>
movzwl -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movzwl -0x12(%rbp),%edx
movzwl (%rcx,%rdx,2),%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     11be <ai_check_array+0xbe>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11ea <ai_check_array+0xea>
jmp    11c3 <ai_check_array+0xc3>
jmp    11c8 <ai_check_array+0xc8>
jmp    11cd <ai_check_array+0xcd>
jmp    11d2 <ai_check_array+0xd2>
mov    -0x12(%rbp),%ax
add    $0x1,%ax
mov    %ax,-0x12(%rbp)
jmp    111a <ai_check_array+0x1a>
movswl -0x16(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ai_check_array>:
movzwl (%rdi),%ecx
movzwl 0x2(%rdi),%esi
test   %cx,%cx
je     1139 <ai_check_array+0x39>
test   %si,%si
je     1148 <ai_check_array+0x48>
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %si,%cx
jne    1236 <ai_check_array+0x136>
movzwl 0x4(%rdi),%esi
mov    $0xffff,%dx
test   %si,%si
jne    1155 <ai_check_array+0x55>
movzwl 0x6(%rdi),%esi
mov    $0x2,%dx
jmp    11d6 <ai_check_array+0xd6>
test   %si,%si
je     11d0 <ai_check_array+0xd0>
xor    %edx,%edx
mov    %esi,%ecx
jmp    114c <ai_check_array+0x4c>
mov    $0x1,%dx
movzwl 0x4(%rdi),%esi
test   %si,%si
je     11d0 <ai_check_array+0xd0>
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %si,%cx
jne    1236 <ai_check_array+0x136>
movzwl 0x6(%rdi),%esi
test   %si,%si
jne    11d6 <ai_check_array+0xd6>
cmp    $0xffff,%dx
jne    11d6 <ai_check_array+0xd6>
movzwl 0x8(%rdi),%esi
mov    $0x3,%dx
test   %si,%si
je     1236 <ai_check_array+0x136>
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %si,%cx
jne    1236 <ai_check_array+0x136>
movzwl 0xa(%rdi),%esi
test   %si,%si
jne    11fc <ai_check_array+0xfc>
cmp    $0xffff,%dx
jne    11fc <ai_check_array+0xfc>
movzwl 0xc(%rdi),%esi
mov    $0x5,%dx
test   %si,%si
je     1236 <ai_check_array+0x136>
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %si,%cx
jne    1236 <ai_check_array+0x136>
movzwl 0xe(%rdi),%esi
test   %si,%si
jne    1222 <ai_check_array+0x122>
mov    $0x7,%di
cmp    $0xffff,%dx
je     1233 <ai_check_array+0x133>
jmp    1222 <ai_check_array+0x122>
mov    $0xffffffff,%eax
ret
test   %si,%si
je     1236 <ai_check_array+0x136>
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %si,%cx
jne    1236 <ai_check_array+0x136>
movzwl 0x8(%rdi),%esi
test   %si,%si
jne    117a <ai_check_array+0x7a>
cmp    $0xffff,%dx
jne    117a <ai_check_array+0x7a>
movzwl 0xa(%rdi),%esi
mov    $0x4,%dx
test   %si,%si
je     1236 <ai_check_array+0x136>
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %si,%cx
jne    1236 <ai_check_array+0x136>
movzwl 0xc(%rdi),%esi
test   %si,%si
jne    11a8 <ai_check_array+0xa8>
cmp    $0xffff,%dx
jne    11a8 <ai_check_array+0xa8>
movzwl 0xe(%rdi),%esi
mov    $0x6,%dx
test   %si,%si
je     1236 <ai_check_array+0x136>
mov    $0xffffffff,%eax
mov    %edx,%edi
cmp    %si,%cx
jne    1236 <ai_check_array+0x136>
movswl %di,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @ai_check_array(i16* %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i16*
%4 = alloca i16
%5 = alloca i16
%6 = alloca i16
store i16* %0, i16** %3
store i16 0, i16* %5
store i16 -1, i16* %6
store i16 0, i16* %4
br label %7
7: ; preds = %59, %1
%8 = load i16, i16* %4
%9 = zext i16 %8 to i64
%10 = icmp ult i64 %9, 8
br i1 %10, label %11, label %62
11: ; preds = %7
%12 = load i16*, i16** %3
%13 = load i16, i16* %4
%14 = zext i16 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i16, i16* %12, i64 %14
%16 = load i16, i16* %15
%17 = zext i16 %16 to i32
%18 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %25
19: ; preds = %11
%20 = load i16, i16* %6
%21 = sext i16 %20 to i32
%22 = icmp eq i32 %21, -1
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %19
%24 = load i16, i16* %4
store i16 %24, i16* %6
br label %58
25: ; preds = %19, %11
%26 = load i16*, i16** %3
%27 = load i16, i16* %4
%28 = zext i16 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i16, i16* %26, i64 %28
%30 = load i16, i16* %29
%31 = zext i16 %30 to i32
%32 = icmp eq i32 %31, 0
br i1 %32, label %33, label %34
33: ; preds = %25
store i32 -1, i32* %2
br label %65
34: ; preds = %25
%35 = load i16, i16* %5
%36 = zext i16 %35 to i32
%37 = icmp eq i32 %36, 0
br i1 %37, label %38, label %44
38: ; preds = %34
%39 = load i16*, i16** %3
%40 = load i16, i16* %4
%41 = zext i16 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i16, i16* %39, i64 %41
%43 = load i16, i16* %42
store i16 %43, i16* %5
br label %56
44: ; preds = %34
%45 = load i16, i16* %5
%46 = zext i16 %45 to i32
%47 = load i16*, i16** %3
%48 = load i16, i16* %4
%49 = zext i16 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i16, i16* %47, i64 %49
%51 = load i16, i16* %50
%52 = zext i16 %51 to i32
%53 = icmp ne i32 %46, %52
br i1 %53, label %54, label %55
54: ; preds = %44
store i32 -1, i32* %2
br label %65
55: ; preds = %44
br label %56
56: ; preds = %55, %38
br label %57
57: ; preds = %56
br label %58
58: ; preds = %57, %23
br label %59
59: ; preds = %58
%60 = load i16, i16* %4
%61 = add i16 %60, 1
store i16 %61, i16* %4
br label %7
62: ; preds = %7
%63 = load i16, i16* %6
%64 = sext i16 %63 to i32
store i32 %64, i32* %2
br label %65
65: ; preds = %62, %54, %33
%66 = load i32, i32* %2
ret i32 %66
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @ai_check_array(i16* nocapture %0) {
%2 = load i16, i16* %0
%3 = icmp eq i16 %2, 0
%4 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 1
%5 = load i16, i16* %4
%6 = icmp eq i16 %5, 0
br i1 %3, label %7, label %8
7: ; preds = %1
br i1 %6, label %109, label %11
8: ; preds = %1
br i1 %6, label %11, label %9
9: ; preds = %8
%10 = icmp eq i16 %2, %5
br i1 %10, label %17, label %109
11: ; preds = %8, %7
%12 = phi i16 [ %2, %8 ], [ %5, %7 ]
%13 = phi i16 [ 1, %8 ], [ 0, %7 ]
%14 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 2
%15 = load i16, i16* %14
%16 = icmp eq i16 %15, 0
br i1 %16, label %109, label %25
17: ; preds = %9
%18 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 2
%19 = load i16, i16* %18
%20 = icmp eq i16 %19, 0
br i1 %20, label %21, label %25
21: ; preds = %17
%22 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 3
%23 = load i16, i16* %22
%24 = icmp eq i16 %23, 0
br i1 %24, label %109, label %41
25: ; preds = %17, %11
%26 = phi i16 [ %12, %11 ], [ %2, %17 ]
%27 = phi i16 [ %13, %11 ], [ -1, %17 ]
%28 = phi i16 [ %15, %11 ], [ %19, %17 ]
%29 = icmp eq i16 %26, %28
br i1 %29, label %30, label %109
30: ; preds = %25
%31 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 3
%32 = load i16, i16* %31
%33 = icmp eq i16 %32, 0
%34 = icmp eq i16 %27, -1
%35 = and i1 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %40
36: ; preds = %30
%37 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 4
%38 = load i16, i16* %37
%39 = icmp eq i16 %38, 0
br i1 %39, label %109, label %57
40: ; preds = %30
br i1 %33, label %109, label %41
41: ; preds = %40, %21
%42 = phi i16 [ %2, %21 ], [ %26, %40 ]
%43 = phi i16 [ 2, %21 ], [ %27, %40 ]
%44 = phi i16 [ %23, %21 ], [ %32, %40 ]
%45 = icmp eq i16 %42, %44
br i1 %45, label %46, label %109
46: ; preds = %41
%47 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 4
%48 = load i16, i16* %47
%49 = icmp eq i16 %48, 0
%50 = icmp eq i16 %43, -1
%51 = and i1 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %56
52: ; preds = %46
%53 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 5
%54 = load i16, i16* %53
%55 = icmp eq i16 %54, 0
br i1 %55, label %109, label %73
56: ; preds = %46
br i1 %49, label %109, label %57
57: ; preds = %56, %36
%58 = phi i16 [ %26, %36 ], [ %42, %56 ]
%59 = phi i16 [ 3, %36 ], [ %43, %56 ]
%60 = phi i16 [ %38, %36 ], [ %48, %56 ]
%61 = icmp eq i16 %58, %60
br i1 %61, label %62, label %109
62: ; preds = %57
%63 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 5
%64 = load i16, i16* %63
%65 = icmp eq i16 %64, 0
%66 = icmp eq i16 %59, -1
%67 = and i1 %65, %66
br i1 %67, label %68, label %72
68: ; preds = %62
%69 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 6
%70 = load i16, i16* %69
%71 = icmp eq i16 %70, 0
br i1 %71, label %109, label %89
72: ; preds = %62
br i1 %65, label %109, label %73
73: ; preds = %72, %52
%74 = phi i16 [ %42, %52 ], [ %58, %72 ]
%75 = phi i16 [ 4, %52 ], [ %59, %72 ]
%76 = phi i16 [ %54, %52 ], [ %64, %72 ]
%77 = icmp eq i16 %74, %76
br i1 %77, label %78, label %109
78: ; preds = %73
%79 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 6
%80 = load i16, i16* %79
%81 = icmp eq i16 %80, 0
%82 = icmp eq i16 %75, -1
%83 = and i1 %81, %82
br i1 %83, label %84, label %88
84: ; preds = %78
%85 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 7
%86 = load i16, i16* %85
%87 = icmp eq i16 %86, 0
br i1 %87, label %109, label %101
88: ; preds = %78
br i1 %81, label %109, label %89
89: ; preds = %88, %68
%90 = phi i16 [ %58, %68 ], [ %74, %88 ]
%91 = phi i16 [ 5, %68 ], [ %75, %88 ]
%92 = phi i16 [ %70, %68 ], [ %80, %88 ]
%93 = icmp eq i16 %90, %92
br i1 %93, label %94, label %109
94: ; preds = %89
%95 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 7
%96 = load i16, i16* %95
%97 = icmp eq i16 %96, 0
%98 = icmp eq i16 %91, -1
%99 = and i1 %97, %98
br i1 %99, label %106, label %100
100: ; preds = %94
br i1 %97, label %109, label %101
101: ; preds = %100, %84
%102 = phi i16 [ %74, %84 ], [ %90, %100 ]
%103 = phi i16 [ 6, %84 ], [ %91, %100 ]
%104 = phi i16 [ %86, %84 ], [ %96, %100 ]
%105 = icmp eq i16 %102, %104
br i1 %105, label %106, label %109
106: ; preds = %101, %94
%107 = phi i16 [ %103, %101 ], [ 7, %94 ]
%108 = sext i16 %107 to i32
br label %109
109: ; preds = %9, %25, %40, %41, %56, %57, %72, %73, %88, %89, %100, %101, %7, %11, %21, %36, %52, %68, %84, %106
%110 = phi i32 [ %108, %106 ], [ -1, %84 ], [ -1, %68 ], [ -1, %52 ], [ -1, %36 ], [ -1, %21 ], [ -1, %11 ], [ -1, %7 ], [ -1, %101 ], [ -1, %100 ], [ -1, %89 ], [ -1, %88 ], [ -1, %73 ], [ -1, %72 ], [ -1, %57 ], [ -1, %56 ], [ -1, %41 ], [ -1, %40 ], [ -1, %25 ], [ -1, %9 ]
ret i32 %110
}