int expansion_sum(int elen, double *e, int flen, double *f, double *h) {
  double Q;
  double Qnew;
  int findex, hindex, hlast;
  double hnow;
  double bvirt;
  double avirt, bround, around;
  Q = f[0];
  for (hindex = 0; hindex < elen; hindex++) {
    hnow = e[hindex];
    Qnew = (double)(Q + hnow);
    bvirt = (double)(Qnew - Q);
    avirt = Qnew - bvirt;
    bround = hnow - bvirt;
    around = Q - avirt;
    h[hindex] = around + bround;
    Q = Qnew;
  }
  h[hindex] = Q;
  hlast = hindex;
  for (findex = 1; findex < flen; findex++) {
    Q = f[findex];
    for (hindex = findex; hindex <= hlast; hindex++) {
      hnow = h[hindex];
      Qnew = (double)(Q + hnow);
      bvirt = (double)(Qnew - Q);
      avirt = Qnew - bvirt;
      bround = hnow - bvirt;
      around = Q - avirt;
      h[hindex] = around + bround;
      Q = Qnew;
    }
    h[++hlast] = Q;
  }
  return hlast + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<expansion_sum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11c2 <expansion_sum+0xc2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
addsd  -0x50(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
subsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
subsd  -0x58(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
subsd  -0x58(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x68(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
subsd  -0x60(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x70(%rbp)
movsd  -0x70(%rbp),%xmm0
addsd  -0x68(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    112a <expansion_sum+0x2a>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x40(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
movl   $0x1,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12c5 <expansion_sum+0x1c5>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
cmp    -0x44(%rbp),%eax
jg     129d <expansion_sum+0x19d>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
addsd  -0x50(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
subsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
subsd  -0x58(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
subsd  -0x58(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x68(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
subsd  -0x60(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x70(%rbp)
movsd  -0x70(%rbp),%xmm0
addsd  -0x68(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    1205 <expansion_sum+0x105>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x44(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x44(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11e1 <expansion_sum+0xe1>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<expansion_sum>:
movsd  (%rcx),%xmm0
test   %edi,%edi
jle    1119 <expansion_sum+0x19>
mov    %edi,%eax
mov    %edi,%r9d
cmp    $0x1,%edi
jne    1120 <expansion_sum+0x20>
xor    %edi,%edi
jmp    1199 <expansion_sum+0x99>
xor    %eax,%eax
jmp    11d2 <expansion_sum+0xd2>
mov    %r9d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rsi,%rdi,8),%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movapd %xmm2,%xmm3
subsd  %xmm0,%xmm3
movapd %xmm2,%xmm4
subsd  %xmm3,%xmm4
subsd  %xmm3,%xmm1
subsd  %xmm4,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%r8,%rdi,8)
movsd  0x8(%rsi,%rdi,8),%xmm1
movapd %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movapd %xmm0,%xmm3
subsd  %xmm2,%xmm3
movapd %xmm0,%xmm4
subsd  %xmm3,%xmm4
subsd  %xmm3,%xmm1
subsd  %xmm4,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,0x8(%r8,%rdi,8)
add    $0x2,%rdi
cmp    %rdi,%r10
jne    1130 <expansion_sum+0x30>
test   $0x1,%r9b
je     11d2 <expansion_sum+0xd2>
movsd  (%rsi,%rdi,8),%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movapd %xmm2,%xmm3
subsd  %xmm0,%xmm3
movapd %xmm2,%xmm4
subsd  %xmm3,%xmm4
subsd  %xmm3,%xmm1
subsd  %xmm4,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%r8,%rdi,8)
movapd %xmm2,%xmm0
mov    %eax,%esi
movsd  %xmm0,(%r8,%rsi,8)
cmp    $0x2,%edx
jl     125f <expansion_sum+0x15f>
mov    %edx,%r9d
mov    $0x1,%edx
xor    %eax,%eax
jmp    120c <expansion_sum+0x10c>
nop
movapd %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%r8,%rsi,8)
add    $0x1,%rsi
add    $0x1,%rdx
add    $0x1,%rax
cmp    %r9,%rdx
je     125d <expansion_sum+0x15d>
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm1
cmp    %rsi,%rdx
ja     11f0 <expansion_sum+0xf0>
mov    %rax,%rdi
movapd %xmm1,%xmm0
nopl   (%rax)
movsd  0x8(%r8,%rdi,8),%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm0
movapd %xmm0,%xmm3
subsd  %xmm1,%xmm3
movapd %xmm0,%xmm4
subsd  %xmm3,%xmm4
subsd  %xmm3,%xmm2
subsd  %xmm4,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%r8,%rdi,8)
add    $0x1,%rdi
movapd %xmm0,%xmm1
cmp    %rsi,%rdi
jb     1220 <expansion_sum+0x120>
jmp    11f4 <expansion_sum+0xf4>
mov    %esi,%eax
add    $0x1,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @expansion_sum(i32 %0, double* %1, i32 %2, double* %3, double* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca double*
%8 = alloca i32
%9 = alloca double*
%10 = alloca double*
%11 = alloca double
%12 = alloca double
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca double
%17 = alloca double
%18 = alloca double
%19 = alloca double
%20 = alloca double
store i32 %0, i32* %6
store double* %1, double** %7
store i32 %2, i32* %8
store double* %3, double** %9
store double* %4, double** %10
%21 = load double*, double** %9
%22 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 0
%23 = load double, double* %22
store double %23, double* %11
store i32 0, i32* %14
br label %24
24: ; preds = %57, %5
%25 = load i32, i32* %14
%26 = load i32, i32* %6
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %60
28: ; preds = %24
%29 = load double*, double** %7
%30 = load i32, i32* %14
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %31
%33 = load double, double* %32
store double %33, double* %16
%34 = load double, double* %11
%35 = load double, double* %16
%36 = fadd double %34, %35
store double %36, double* %12
%37 = load double, double* %12
%38 = load double, double* %11
%39 = fsub double %37, %38
store double %39, double* %17
%40 = load double, double* %12
%41 = load double, double* %17
%42 = fsub double %40, %41
store double %42, double* %18
%43 = load double, double* %16
%44 = load double, double* %17
%45 = fsub double %43, %44
store double %45, double* %19
%46 = load double, double* %11
%47 = load double, double* %18
%48 = fsub double %46, %47
store double %48, double* %20
%49 = load double, double* %20
%50 = load double, double* %19
%51 = fadd double %49, %50
%52 = load double*, double** %10
%53 = load i32, i32* %14
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %52, i64 %54
store double %51, double* %55
%56 = load double, double* %12
store double %56, double* %11
br label %57
57: ; preds = %28
%58 = load i32, i32* %14
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %14
br label %24
60: ; preds = %24
%61 = load double, double* %11
%62 = load double*, double** %10
%63 = load i32, i32* %14
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 %64
store double %61, double* %65
%66 = load i32, i32* %14
store i32 %66, i32* %15
store i32 1, i32* %13
br label %67
67: ; preds = %121, %60
%68 = load i32, i32* %13
%69 = load i32, i32* %8
%70 = icmp slt i32 %68, %69
br i1 %70, label %71, label %124
71: ; preds = %67
%72 = load double*, double** %9
%73 = load i32, i32* %13
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds double, double* %72, i64 %74
%76 = load double, double* %75
store double %76, double* %11
%77 = load i32, i32* %13
store i32 %77, i32* %14
br label %78
78: ; preds = %111, %71
%79 = load i32, i32* %14
%80 = load i32, i32* %15
%81 = icmp sle i32 %79, %80
br i1 %81, label %82, label %114
82: ; preds = %78
%83 = load double*, double** %10
%84 = load i32, i32* %14
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds double, double* %83, i64 %85
%87 = load double, double* %86
store double %87, double* %16
%88 = load double, double* %11
%89 = load double, double* %16
%90 = fadd double %88, %89
store double %90, double* %12
%91 = load double, double* %12
%92 = load double, double* %11
%93 = fsub double %91, %92
store double %93, double* %17
%94 = load double, double* %12
%95 = load double, double* %17
%96 = fsub double %94, %95
store double %96, double* %18
%97 = load double, double* %16
%98 = load double, double* %17
%99 = fsub double %97, %98
store double %99, double* %19
%100 = load double, double* %11
%101 = load double, double* %18
%102 = fsub double %100, %101
store double %102, double* %20
%103 = load double, double* %20
%104 = load double, double* %19
%105 = fadd double %103, %104
%106 = load double*, double** %10
%107 = load i32, i32* %14
%108 = sext i32 %107 to i64
%109 = getelementptr inbounds double, double* %106, i64 %108
store double %105, double* %109
%110 = load double, double* %12
store double %110, double* %11
br label %111
111: ; preds = %82
%112 = load i32, i32* %14
%113 = add nsw i32 %112, 1
store i32 %113, i32* %14
br label %78
114: ; preds = %78
%115 = load double, double* %11
%116 = load double*, double** %10
%117 = load i32, i32* %15
%118 = add nsw i32 %117, 1
store i32 %118, i32* %15
%119 = sext i32 %118 to i64
%120 = getelementptr inbounds double, double* %116, i64 %119
store double %115, double* %120
br label %121
121: ; preds = %114
%122 = load i32, i32* %13
%123 = add nsw i32 %122, 1
store i32 %123, i32* %13
br label %67
124: ; preds = %67
%125 = load i32, i32* %15
%126 = add nsw i32 %125, 1
ret i32 %126
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @expansion_sum(i32 %0, double* nocapture %1, i32 %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4) {
%6 = load double, double* %3
%7 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %7, label %8, label %55
8: ; preds = %5
%9 = zext i32 %0 to i64
%10 = and i64 %9, 1
%11 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %11, label %40, label %12
12: ; preds = %8
%13 = and i64 %9, 4294967294
br label %14
14: ; preds = %14, %12
%15 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %37, %14 ]
%16 = phi double [ %6, %12 ], [ %30, %14 ]
%17 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %38, %14 ]
%18 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %15
%19 = load double, double* %18
%20 = fadd double %16, %19
%21 = fsub double %20, %16
%22 = fsub double %20, %21
%23 = fsub double %19, %21
%24 = fsub double %16, %22
%25 = fadd double %23, %24
%26 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %15
store double %25, double* %26
%27 = or i64 %15, 1
%28 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %27
%29 = load double, double* %28
%30 = fadd double %20, %29
%31 = fsub double %30, %20
%32 = fsub double %30, %31
%33 = fsub double %29, %31
%34 = fsub double %20, %32
%35 = fadd double %33, %34
%36 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %27
store double %35, double* %36
%37 = add nuw nsw i64 %15, 2
%38 = add i64 %17, 2
%39 = icmp eq i64 %38, %13
br i1 %39, label %40, label %14
40: ; preds = %14, %8
%41 = phi double [ undef, %8 ], [ %30, %14 ]
%42 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %37, %14 ]
%43 = phi double [ %6, %8 ], [ %30, %14 ]
%44 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %44, label %55, label %45
45: ; preds = %40
%46 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %42
%47 = load double, double* %46
%48 = fadd double %43, %47
%49 = fsub double %48, %43
%50 = fsub double %48, %49
%51 = fsub double %47, %49
%52 = fsub double %43, %50
%53 = fadd double %51, %52
%54 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %42
store double %53, double* %54
br label %55
55: ; preds = %45, %40, %5
%56 = phi double [ %6, %5 ], [ %41, %40 ], [ %48, %45 ]
%57 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %0, %40 ], [ %0, %45 ]
%58 = zext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %58
store double %56, double* %59
%60 = icmp sgt i32 %2, 1
br i1 %60, label %61, label %90
61: ; preds = %55
%62 = zext i32 %2 to i64
br label %63
63: ; preds = %61, %82
%64 = phi i64 [ %58, %61 ], [ %84, %82 ]
%65 = phi i64 [ 1, %61 ], [ %86, %82 ]
%66 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %65
%67 = load double, double* %66
%68 = icmp ugt i64 %65, %64
br i1 %68, label %82, label %69
69: ; preds = %63, %69
%70 = phi i64 [ %80, %69 ], [ %65, %63 ]
%71 = phi double [ %74, %69 ], [ %67, %63 ]
%72 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %70
%73 = load double, double* %72
%74 = fadd double %71, %73
%75 = fsub double %74, %71
%76 = fsub double %74, %75
%77 = fsub double %73, %75
%78 = fsub double %71, %76
%79 = fadd double %77, %78
store double %79, double* %72
%80 = add nuw nsw i64 %70, 1
%81 = icmp ult i64 %70, %64
br i1 %81, label %69, label %82
82: ; preds = %69, %63
%83 = phi double [ %67, %63 ], [ %74, %69 ]
%84 = add nuw nsw i64 %64, 1
%85 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %84
store double %83, double* %85
%86 = add nuw nsw i64 %65, 1
%87 = icmp eq i64 %86, %62
br i1 %87, label %88, label %63
88: ; preds = %82
%89 = trunc i64 %84 to i32
br label %90
90: ; preds = %88, %55
%91 = phi i32 [ %57, %55 ], [ %89, %88 ]
%92 = add nuw nsw i32 %91, 1
ret i32 %92
}