void average(int *image1, int *image2, int *width, int *height, int *depth,
             int *ret) {
  int i = 0;
  int plane_size = *width * *height * *depth;
  for (i = 0; i < plane_size; i++) {
    image1[i] = image1[i] + image2[i];
  }
  *ret = 1;
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<average>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
imul   (%rcx),%eax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
imul   (%rcx),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jge    117c <average+0x7c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1141 <average+0x41>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<average>:
mov    (%rcx),%eax
imul   (%rdx),%eax
imul   (%r8),%eax
test   %eax,%eax
jle    1257 <average+0x157>
mov    %eax,%r10d
cmp    $0x8,%eax
jb     112b <average+0x2b>
lea    (%rsi,%r10,4),%rax
cmp    %rdi,%rax
jbe    118c <average+0x8c>
lea    (%rdi,%r10,4),%rax
cmp    %rsi,%rax
jbe    118c <average+0x8c>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%r8
not    %r8
add    %r10,%r8
mov    %r10,%rdx
and    $0x3,%rdx
je     1150 <average+0x50>
nop
mov    (%rsi,%rcx,4),%eax
add    %eax,(%rdi,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    1140 <average+0x40>
cmp    $0x3,%r8
jb     1257 <average+0x157>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsi,%rcx,4),%eax
add    %eax,(%rdi,%rcx,4)
mov    0x4(%rsi,%rcx,4),%eax
add    %eax,0x4(%rdi,%rcx,4)
mov    0x8(%rsi,%rcx,4),%eax
add    %eax,0x8(%rdi,%rcx,4)
mov    0xc(%rsi,%rcx,4),%eax
add    %eax,0xc(%rdi,%rcx,4)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%r10
jne    1160 <average+0x60>
jmp    1257 <average+0x157>
mov    %r10d,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     125f <average+0x15f>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movdqu (%rsi,%rdx,4),%xmm0
movdqu 0x10(%rsi,%rdx,4),%xmm1
movdqu (%rdi,%rdx,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rdx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x20(%rdi,%rdx,4),%xmm1
movdqu 0x30(%rdi,%rdx,4),%xmm3
movdqu %xmm2,(%rdi,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rdi,%rdx,4)
movdqu 0x20(%rsi,%rdx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x30(%rsi,%rdx,4),%xmm1
paddd  %xmm3,%xmm1
movdqu %xmm0,0x20(%rdi,%rdx,4)
movdqu %xmm1,0x30(%rdi,%rdx,4)
add    $0x10,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    11c0 <average+0xc0>
test   $0x1,%r8b
je     124e <average+0x14e>
movdqu (%rdi,%rdx,4),%xmm0
movdqu 0x10(%rdi,%rdx,4),%xmm1
movdqu (%rsi,%rdx,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rsi,%rdx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu %xmm2,(%rdi,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rdi,%rdx,4)
cmp    %r10,%rcx
jne    112d <average+0x2d>
movl   $0x1,(%r9)
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r8b
jne    1225 <average+0x125>
jmp    124e <average+0x14e>

LLVM IR (-O0):
define void @average(i32* %0, i32* %1, i32* %2, i32* %3, i32* %4, i32* %5) {
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32*
%12 = alloca i32*
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32* %0, i32** %7
store i32* %1, i32** %8
store i32* %2, i32** %9
store i32* %3, i32** %10
store i32* %4, i32** %11
store i32* %5, i32** %12
store i32 0, i32* %13
%15 = load i32*, i32** %9
%16 = load i32, i32* %15
%17 = load i32*, i32** %10
%18 = load i32, i32* %17
%19 = mul nsw i32 %16, %18
%20 = load i32*, i32** %11
%21 = load i32, i32* %20
%22 = mul nsw i32 %19, %21
store i32 %22, i32* %14
store i32 0, i32* %13
br label %23
23: ; preds = %43, %6
%24 = load i32, i32* %13
%25 = load i32, i32* %14
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %46
27: ; preds = %23
%28 = load i32*, i32** %7
%29 = load i32, i32* %13
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = load i32*, i32** %8
%34 = load i32, i32* %13
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = add nsw i32 %32, %37
%39 = load i32*, i32** %7
%40 = load i32, i32* %13
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
store i32 %38, i32* %42
br label %43
43: ; preds = %27
%44 = load i32, i32* %13
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %13
br label %23
46: ; preds = %23
%47 = load i32*, i32** %12
store i32 1, i32* %47
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @average(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture %3, i32* nocapture %4, i32* nocapture writeonly %5) {
%7 = load i32, i32* %2
%8 = load i32, i32* %3
%9 = mul nsw i32 %8, %7
%10 = load i32, i32* %4
%11 = mul i32 %9, %10
%12 = icmp sgt i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %139
13: ; preds = %6
%14 = zext i32 %11 to i64
%15 = icmp ult i32 %11, 8
br i1 %15, label %92, label %16
16: ; preds = %13
%17 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %14
%18 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %14
%19 = icmp ugt i32* %18, %0
%20 = icmp ugt i32* %17, %1
%21 = and i1 %19, %20
br i1 %21, label %92, label %22
22: ; preds = %16
%23 = and i64 %14, 4294967288
%24 = add nsw i64 %23, -8
%25 = lshr exact i64 %24, 3
%26 = add nuw nsw i64 %25, 1
%27 = and i64 %26, 1
%28 = icmp eq i64 %24, 0
br i1 %28, label %70, label %29
29: ; preds = %22
%30 = and i64 %26, 4611686018427387902
br label %31
31: ; preds = %31, %29
%32 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %67, %31 ]
%33 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %68, %31 ]
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%35 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
%36 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %35
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 4
%38 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
%39 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %38
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %32
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
%42 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %41
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 4
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = add nsw <4 x i32> %42, %36
%47 = add nsw <4 x i32> %45, %39
%48 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %46, <4 x i32>* %48
%49 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %47, <4 x i32>* %49
%50 = or i64 %32, 8
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %50
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
%53 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %52
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 4
%55 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
%56 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %55
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %50
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
%59 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %58
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 4
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
%62 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %61
%63 = add nsw <4 x i32> %59, %53
%64 = add nsw <4 x i32> %62, %56
%65 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %63, <4 x i32>* %65
%66 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %64, <4 x i32>* %66
%67 = add nuw i64 %32, 16
%68 = add i64 %33, 2
%69 = icmp eq i64 %68, %30
br i1 %69, label %70, label %31
70: ; preds = %31, %22
%71 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %67, %31 ]
%72 = icmp eq i64 %27, 0
br i1 %72, label %90, label %73
73: ; preds = %70
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %71
%75 = bitcast i32* %74 to <4 x i32>*
%76 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %75
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 4
%78 = bitcast i32* %77 to <4 x i32>*
%79 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %78
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %71
%81 = bitcast i32* %80 to <4 x i32>*
%82 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %81
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 4
%84 = bitcast i32* %83 to <4 x i32>*
%85 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %84
%86 = add nsw <4 x i32> %82, %76
%87 = add nsw <4 x i32> %85, %79
%88 = bitcast i32* %74 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %86, <4 x i32>* %88
%89 = bitcast i32* %77 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %87, <4 x i32>* %89
br label %90
90: ; preds = %70, %73
%91 = icmp eq i64 %23, %14
br i1 %91, label %139, label %92
92: ; preds = %16, %13, %90
%93 = phi i64 [ 0, %16 ], [ 0, %13 ], [ %23, %90 ]
%94 = xor i64 %93, -1
%95 = add nsw i64 %94, %14
%96 = and i64 %14, 3
%97 = icmp eq i64 %96, 0
br i1 %97, label %109, label %98
98: ; preds = %92, %98
%99 = phi i64 [ %106, %98 ], [ %93, %92 ]
%100 = phi i64 [ %107, %98 ], [ 0, %92 ]
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %99
%102 = load i32, i32* %101
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %99
%104 = load i32, i32* %103
%105 = add nsw i32 %104, %102
store i32 %105, i32* %101
%106 = add nuw nsw i64 %99, 1
%107 = add i64 %100, 1
%108 = icmp eq i64 %107, %96
br i1 %108, label %109, label %98
109: ; preds = %98, %92
%110 = phi i64 [ %93, %92 ], [ %106, %98 ]
%111 = icmp ult i64 %95, 3
br i1 %111, label %139, label %112
112: ; preds = %109, %112
%113 = phi i64 [ %137, %112 ], [ %110, %109 ]
%114 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %113
%115 = load i32, i32* %114
%116 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %113
%117 = load i32, i32* %116
%118 = add nsw i32 %117, %115
store i32 %118, i32* %114
%119 = add nuw nsw i64 %113, 1
%120 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %119
%121 = load i32, i32* %120
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %119
%123 = load i32, i32* %122
%124 = add nsw i32 %123, %121
store i32 %124, i32* %120
%125 = add nuw nsw i64 %113, 2
%126 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %125
%127 = load i32, i32* %126
%128 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %125
%129 = load i32, i32* %128
%130 = add nsw i32 %129, %127
store i32 %130, i32* %126
%131 = add nuw nsw i64 %113, 3
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %131
%133 = load i32, i32* %132
%134 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %131
%135 = load i32, i32* %134
%136 = add nsw i32 %135, %133
store i32 %136, i32* %132
%137 = add nuw nsw i64 %113, 4
%138 = icmp eq i64 %137, %14
br i1 %138, label %139, label %112
139: ; preds = %109, %112, %90, %6
store i32 1, i32* %5
ret void
}