void mul_array(float *a, float c, float *r, int n) {
  int i;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    r[i] = c * a[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mul_array>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movss  %xmm0,-0xc(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1154 <mul_array+0x54>
movss  -0xc(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111b <mul_array+0x1b>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mul_array>:
test   %edx,%edx
jle    1253 <mul_array+0x153>
mov    %edx,%r9d
cmp    $0x8,%edx
jb     112a <mul_array+0x2a>
lea    (%rdi,%r9,4),%rax
cmp    %rsi,%rax
jbe    11bc <mul_array+0xbc>
lea    (%rsi,%r9,4),%rax
cmp    %rdi,%rax
jbe    11bc <mul_array+0xbc>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%rax
not    %rax
add    %r9,%rax
mov    %r9,%rdx
and    $0x3,%rdx
je     1158 <mul_array+0x58>
xchg   %ax,%ax
movss  (%rdi,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rsi,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    1140 <mul_array+0x40>
cmp    $0x3,%rax
jb     1253 <mul_array+0x153>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movss  (%rdi,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rsi,%rcx,4)
movss  0x4(%rdi,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%rsi,%rcx,4)
movss  0x8(%rdi,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x8(%rsi,%rcx,4)
movss  0xc(%rdi,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0xc(%rsi,%rcx,4)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    1170 <mul_array+0x70>
jmp    1253 <mul_array+0x153>
mov    %r9d,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
movaps %xmm0,%xmm1
shufps $0x0,%xmm0,%xmm1
lea    -0x8(%rcx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     1254 <mul_array+0x154>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movups (%rdi,%rdx,4),%xmm2
movups 0x10(%rdi,%rdx,4),%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
movups %xmm2,(%rsi,%rdx,4)
movups %xmm3,0x10(%rsi,%rdx,4)
movups 0x20(%rdi,%rdx,4),%xmm2
movups 0x30(%rdi,%rdx,4),%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
movups %xmm2,0x20(%rsi,%rdx,4)
movups %xmm3,0x30(%rsi,%rdx,4)
add    $0x10,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    11f0 <mul_array+0xf0>
test   $0x1,%r8b
je     124a <mul_array+0x14a>
movups (%rdi,%rdx,4),%xmm2
movups 0x10(%rdi,%rdx,4),%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
movups %xmm2,(%rsi,%rdx,4)
movups %xmm3,0x10(%rsi,%rdx,4)
cmp    %r9,%rcx
jne    112c <mul_array+0x2c>
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r8b
jne    1232 <mul_array+0x132>
jmp    124a <mul_array+0x14a>

LLVM IR (-O0):
define void @mul_array(float* %0, float %1, float* %2, i32 %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca float
%7 = alloca float*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store float* %0, float** %5
store float %1, float* %6
store float* %2, float** %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %26, %4
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %8
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %29
14: ; preds = %10
%15 = load float, float* %6
%16 = load float*, float** %5
%17 = load i32, i32* %9
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds float, float* %16, i64 %18
%20 = load float, float* %19
%21 = fmul float %15, %20
%22 = load float*, float** %7
%23 = load i32, i32* %9
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds float, float* %22, i64 %24
store float %21, float* %25
br label %26
26: ; preds = %14
%27 = load i32, i32* %9
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %9
br label %10
29: ; preds = %10
ret void
}

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