long tri(int n) {
  if (n == 1)
    return 3;
  if (n == 2)
    return 11;
  long sum, i, temp;
  sum = 1;
  temp = 3;
  for (i = 1; i < n; i++) {
    sum = sum + temp;
    temp = 3 * temp + 2 * (sum - temp);
  }
  return temp;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<tri>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jne    111e <tri+0x1e>
movq   $0x3,-0x8(%rbp)
jmp    119b <tri+0x9b>
cmpl   $0x2,-0xc(%rbp)
jne    1135 <tri+0x35>
movq   $0xb,-0x8(%rbp)
jmp    119b <tri+0x9b>
movq   $0x1,-0x18(%rbp)
movq   $0x3,-0x28(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jge    1193 <tri+0x93>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
imul   $0x3,-0x28(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
sub    -0x28(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    114d <tri+0x4d>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<tri>:
mov    $0x3,%eax
cmp    $0x1,%edi
je     11a5 <tri+0xa5>
cmp    $0x2,%edi
jne    1119 <tri+0x19>
mov    $0xb,%eax
ret
jl     11a5 <tri+0xa5>
movslq %edi,%rax
lea    -0x1(%rax),%rsi
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %esi,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x3,%rax
jae    1141 <tri+0x41>
mov    $0x1,%edx
mov    $0x3,%eax
jmp    1186 <tri+0x86>
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
mov    $0x1,%edx
mov    $0x3,%eax
nop
lea    (%rax,%rdx,1),%rdi
lea    (%rax,%rax,2),%rax
lea    (%rax,%rdx,2),%rax
lea    (%rax,%rdi,1),%rdx
lea    (%rax,%rax,2),%rax
lea    (%rax,%rdi,2),%rax
lea    (%rax,%rdx,1),%rdi
lea    (%rax,%rax,2),%rax
lea    (%rax,%rdx,2),%rax
lea    (%rax,%rdi,1),%rdx
lea    (%rax,%rax,2),%rax
lea    (%rax,%rdi,2),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
jne    1150 <tri+0x50>
test   %rcx,%rcx
je     11a5 <tri+0xa5>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rax,%rdx,1),%rsi
lea    (%rax,%rax,2),%rax
lea    (%rax,%rdx,2),%rax
mov    %rsi,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
jne    1190 <tri+0x90>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i64 @tri(i32 %0) {
switch i32 %0, label %2 [
i32 1, label %50
i32 2, label %12
]
2: ; preds = %1
%3 = sext i32 %0 to i64
%4 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %4, label %5, label %50
5: ; preds = %2
%6 = add nsw i64 %3, -1
%7 = add nsw i64 %3, -2
%8 = and i64 %6, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %9, label %35, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, -4
br label %13
12: ; preds = %1
br label %50
13: ; preds = %13, %10
%14 = phi i64 [ 3, %10 ], [ %32, %13 ]
%15 = phi i64 [ 1, %10 ], [ %29, %13 ]
%16 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %33, %13 ]
%17 = add nsw i64 %14, %15
%18 = mul nsw i64 %14, 3
%19 = shl nsw i64 %15, 1
%20 = add nsw i64 %18, %19
%21 = add nsw i64 %20, %17
%22 = mul nsw i64 %20, 3
%23 = shl nsw i64 %17, 1
%24 = add nsw i64 %22, %23
%25 = add nsw i64 %24, %21
%26 = mul nsw i64 %24, 3
%27 = shl nsw i64 %21, 1
%28 = add nsw i64 %26, %27
%29 = add nsw i64 %28, %25
%30 = mul nsw i64 %28, 3
%31 = shl nsw i64 %25, 1
%32 = add nsw i64 %30, %31
%33 = add i64 %16, 4
%34 = icmp eq i64 %33, %11
br i1 %34, label %35, label %13
35: ; preds = %13, %5
%36 = phi i64 [ undef, %5 ], [ %32, %13 ]
%37 = phi i64 [ 3, %5 ], [ %32, %13 ]
%38 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %29, %13 ]
%39 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %39, label %50, label %40
40: ; preds = %35, %40
%41 = phi i64 [ %47, %40 ], [ %37, %35 ]
%42 = phi i64 [ %44, %40 ], [ %38, %35 ]
%43 = phi i64 [ %48, %40 ], [ 0, %35 ]
%44 = add nsw i64 %41, %42
%45 = mul nsw i64 %41, 3
%46 = shl nsw i64 %42, 1
%47 = add nsw i64 %45, %46
%48 = add i64 %43, 1
%49 = icmp eq i64 %48, %8
br i1 %49, label %50, label %40
50: ; preds = %35, %40, %2, %1, %12
%51 = phi i64 [ 11, %12 ], [ 3, %1 ], [ 3, %2 ], [ %36, %35 ], [ %47, %40 ]
ret i64 %51
}