void combine_centroids(double *centroidResult, const double *centroidA,
                       const double *centroidB, double na, double nb, int n) {
  int i;
  double nr = (double)na + (double)nb;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    centroidResult[i] = ((centroidA[i] * na) + (centroidB[i] * nb)) / nr;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<combine_centroids>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x28(%rbp)
mov    %ecx,-0x2c(%rbp)
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
addsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jge    118b <combine_centroids+0x8b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  -0x20(%rbp),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
divsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1133 <combine_centroids+0x33>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<combine_centroids>:
test   %ecx,%ecx
jle    12a9 <combine_centroids+0x1a9>
movapd %xmm0,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
mov    %ecx,%r8d
cmp    $0x1,%ecx
jne    11af <combine_centroids+0xaf>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%rax
not    %rax
test   $0x1,%r8b
je     114d <combine_centroids+0x4d>
movsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm3
movsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm4
mulsd  %xmm0,%xmm4
addsd  %xmm3,%xmm4
divsd  %xmm2,%xmm4
movsd  %xmm4,(%rdi,%rcx,8)
or     $0x1,%rcx
add    %r8,%rax
je     12a9 <combine_centroids+0x1a9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm3
movsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm4
mulsd  %xmm0,%xmm4
addsd  %xmm3,%xmm4
divsd  %xmm2,%xmm4
movsd  %xmm4,(%rdi,%rcx,8)
movsd  0x8(%rdx,%rcx,8),%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm3
movsd  0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm4
mulsd  %xmm0,%xmm4
addsd  %xmm3,%xmm4
divsd  %xmm2,%xmm4
movsd  %xmm4,0x8(%rdi,%rcx,8)
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%r8
jne    1160 <combine_centroids+0x60>
jmp    12a9 <combine_centroids+0x1a9>
lea    (%rdi,%r8,8),%rcx
lea    (%rsi,%r8,8),%rax
cmp    %rdi,%rax
seta   %r10b
lea    (%rdx,%r8,8),%rax
cmp    %rsi,%rcx
seta   %r11b
cmp    %rdi,%rax
seta   %al
cmp    %rdx,%rcx
seta   %r9b
xor    %ecx,%ecx
test   %r11b,%r10b
jne    111e <combine_centroids+0x1e>
and    %r9b,%al
jne    111e <combine_centroids+0x1e>
mov    %r8d,%ecx
and    $0xfffffffe,%ecx
movapd %xmm1,%xmm4
unpcklpd %xmm1,%xmm4
movapd %xmm0,%xmm5
unpcklpd %xmm0,%xmm5
movapd %xmm2,%xmm3
unpcklpd %xmm2,%xmm3
lea    -0x2(%rcx),%rax
mov    %rax,%r9
shr    %r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     12aa <combine_centroids+0x1aa>
mov    %r9,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movupd (%rsi,%rax,8),%xmm6
movupd (%rdx,%rax,8),%xmm7
mulpd  %xmm4,%xmm7
mulpd  %xmm5,%xmm6
addpd  %xmm7,%xmm6
divpd  %xmm3,%xmm6
movupd %xmm6,(%rdi,%rax,8)
movupd 0x10(%rsi,%rax,8),%xmm6
movupd 0x10(%rdx,%rax,8),%xmm7
mulpd  %xmm4,%xmm7
mulpd  %xmm5,%xmm6
addpd  %xmm7,%xmm6
divpd  %xmm3,%xmm6
movupd %xmm6,0x10(%rdi,%rax,8)
add    $0x4,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    1230 <combine_centroids+0x130>
test   $0x1,%r9b
je     12a0 <combine_centroids+0x1a0>
movupd (%rsi,%rax,8),%xmm6
movupd (%rdx,%rax,8),%xmm7
mulpd  %xmm4,%xmm7
mulpd  %xmm5,%xmm6
addpd  %xmm7,%xmm6
divpd  %xmm3,%xmm6
movupd %xmm6,(%rdi,%rax,8)
cmp    %r8,%rcx
jne    111e <combine_centroids+0x1e>
ret
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r9b
jne    1281 <combine_centroids+0x181>
jmp    12a0 <combine_centroids+0x1a0>

LLVM IR (-O0):
define void @combine_centroids(double* %0, double* %1, double* %2, double %3, double %4, i32 %5) {
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca double*
%10 = alloca double
%11 = alloca double
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca double
store double* %0, double** %7
store double* %1, double** %8
store double* %2, double** %9
store double %3, double* %10
store double %4, double* %11
store i32 %5, i32* %12
%15 = load double, double* %10
%16 = load double, double* %11
%17 = fadd double %15, %16
store double %17, double* %14
store i32 0, i32* %13
br label %18
18: ; preds = %43, %6
%19 = load i32, i32* %13
%20 = load i32, i32* %12
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %46
22: ; preds = %18
%23 = load double*, double** %8
%24 = load i32, i32* %13
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = load double, double* %10
%29 = load double*, double** %9
%30 = load i32, i32* %13
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %31
%33 = load double, double* %32
%34 = load double, double* %11
%35 = fmul double %33, %34
%36 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %27, double %28, double %35)
%37 = load double, double* %14
%38 = fdiv double %36, %37
%39 = load double*, double** %7
%40 = load i32, i32* %13
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %41
store double %38, double* %42
br label %43
43: ; preds = %22
%44 = load i32, i32* %13
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %13
br label %18
46: ; preds = %18
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @combine_centroids(double* nocapture writeonly %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2, double %3, double %4, i32 %5) {
%7 = fadd double %3, %4
%8 = icmp sgt i32 %5, 0
br i1 %8, label %9, label %124
9: ; preds = %6
%10 = zext i32 %5 to i64
%11 = icmp eq i32 %5, 1
br i1 %11, label %84, label %12
12: ; preds = %9
%13 = getelementptr double, double* %0, i64 %10
%14 = getelementptr double, double* %1, i64 %10
%15 = getelementptr double, double* %2, i64 %10
%16 = icmp ugt double* %14, %0
%17 = icmp ugt double* %13, %1
%18 = and i1 %16, %17
%19 = icmp ugt double* %15, %0
%20 = icmp ugt double* %13, %2
%21 = and i1 %19, %20
%22 = or i1 %18, %21
br i1 %22, label %84, label %23
23: ; preds = %12
%24 = and i64 %10, 4294967294
%25 = insertelement <2 x double> poison, double %4, i64 0
%26 = shufflevector <2 x double> %25, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%27 = insertelement <2 x double> poison, double %3, i64 0
%28 = shufflevector <2 x double> %27, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%29 = insertelement <2 x double> poison, double %7, i64 0
%30 = shufflevector <2 x double> %29, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%31 = add nsw i64 %24, -2
%32 = lshr exact i64 %31, 1
%33 = add nuw i64 %32, 1
%34 = and i64 %33, 1
%35 = icmp eq i64 %31, 0
br i1 %35, label %67, label %36
36: ; preds = %23
%37 = and i64 %33, -2
br label %38
38: ; preds = %38, %36
%39 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %64, %38 ]
%40 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %65, %38 ]
%41 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %39
%42 = bitcast double* %41 to <2 x double>*
%43 = load <2 x double>, <2 x double>* %42
%44 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %39
%45 = bitcast double* %44 to <2 x double>*
%46 = load <2 x double>, <2 x double>* %45
%47 = fmul <2 x double> %46, %26
%48 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %43, <2 x double> %28, <2 x double> %47)
%49 = fdiv <2 x double> %48, %30
%50 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %39
%51 = bitcast double* %50 to <2 x double>*
store <2 x double> %49, <2 x double>* %51
%52 = or i64 %39, 2
%53 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %52
%54 = bitcast double* %53 to <2 x double>*
%55 = load <2 x double>, <2 x double>* %54
%56 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %52
%57 = bitcast double* %56 to <2 x double>*
%58 = load <2 x double>, <2 x double>* %57
%59 = fmul <2 x double> %58, %26
%60 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %55, <2 x double> %28, <2 x double> %59)
%61 = fdiv <2 x double> %60, %30
%62 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %52
%63 = bitcast double* %62 to <2 x double>*
store <2 x double> %61, <2 x double>* %63
%64 = add nuw i64 %39, 4
%65 = add nuw i64 %40, 2
%66 = icmp eq i64 %65, %37
br i1 %66, label %67, label %38
67: ; preds = %38, %23
%68 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %64, %38 ]
%69 = icmp eq i64 %34, 0
br i1 %69, label %82, label %70
70: ; preds = %67
%71 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %68
%72 = bitcast double* %71 to <2 x double>*
%73 = load <2 x double>, <2 x double>* %72
%74 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %68
%75 = bitcast double* %74 to <2 x double>*
%76 = load <2 x double>, <2 x double>* %75
%77 = fmul <2 x double> %76, %26
%78 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %73, <2 x double> %28, <2 x double> %77)
%79 = fdiv <2 x double> %78, %30
%80 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %68
%81 = bitcast double* %80 to <2 x double>*
store <2 x double> %79, <2 x double>* %81
br label %82
82: ; preds = %67, %70
%83 = icmp eq i64 %24, %10
br i1 %83, label %124, label %84
84: ; preds = %12, %9, %82
%85 = phi i64 [ 0, %12 ], [ 0, %9 ], [ %24, %82 ]
%86 = xor i64 %85, -1
%87 = and i64 %10, 1
%88 = icmp eq i64 %87, 0
br i1 %88, label %99, label %89
89: ; preds = %84
%90 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %85
%91 = load double, double* %90
%92 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %85
%93 = load double, double* %92
%94 = fmul double %93, %4
%95 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %91, double %3, double %94)
%96 = fdiv double %95, %7
%97 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %85
store double %96, double* %97
%98 = or i64 %85, 1
br label %99
99: ; preds = %89, %84
%100 = phi i64 [ %85, %84 ], [ %98, %89 ]
%101 = sub nsw i64 0, %10
%102 = icmp eq i64 %86, %101
br i1 %102, label %124, label %103
103: ; preds = %99, %103
%104 = phi i64 [ %122, %103 ], [ %100, %99 ]
%105 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %104
%106 = load double, double* %105
%107 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %104
%108 = load double, double* %107
%109 = fmul double %108, %4
%110 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %106, double %3, double %109)
%111 = fdiv double %110, %7
%112 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %104
store double %111, double* %112
%113 = add nuw nsw i64 %104, 1
%114 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %113
%115 = load double, double* %114
%116 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %113
%117 = load double, double* %116
%118 = fmul double %117, %4
%119 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %115, double %3, double %118)
%120 = fdiv double %119, %7
%121 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %113
store double %120, double* %121
%122 = add nuw nsw i64 %104, 2
%123 = icmp eq i64 %122, %10
br i1 %123, label %124, label %103
124: ; preds = %99, %103, %82, %6
ret void
}