unsigned int cells_alive(unsigned char *grid, unsigned int dim_x,
                         unsigned int dim_y) {
  unsigned char(*c_grid)[dim_x] = (unsigned char(*)[dim_x])grid;
  unsigned int cells = 0;
  for (int y = 0; y < dim_y; ++y) {
    for (int x = 0; x < dim_x; ++x) {
      cells += c_grid[y][x];
    }
  }
  return cells;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cells_alive>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jae    118c <cells_alive+0x8c>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    1179 <cells_alive+0x79>
mov    -0x30(%rbp),%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    113e <cells_alive+0x3e>
jmp    117e <cells_alive+0x7e>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112b <cells_alive+0x2b>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cells_alive>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %edx,%edx
je     126e <cells_alive+0x16e>
mov    %esi,%r12d
mov    %edx,%r14d
mov    %r12d,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
lea    -0x8(%r8),%r9
mov    %r9,%r10
shr    $0x3,%r10
add    $0x1,%r10
mov    %r10,%r11
and    $0xfffffffffffffffe,%r11
lea    0xc(%rdi),%rbx
xor    %r15d,%r15d
pxor   %xmm0,%xmm0
mov    %rdi,%rdx
xor    %eax,%eax
jmp    1163 <cells_alive+0x63>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x1,%r15
add    %r12,%rbx
add    %r12,%rdx
cmp    %r14,%r15
je     1270 <cells_alive+0x170>
test   %esi,%esi
je     1150 <cells_alive+0x50>
cmp    $0x8,%esi
jae    1180 <cells_alive+0x80>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1250 <cells_alive+0x150>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movd   %eax,%xmm1
pxor   %xmm2,%xmm2
test   %r9,%r9
je     1264 <cells_alive+0x164>
mov    %r11,%rcx
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movd   -0xc(%rbx,%rax,1),%xmm3
movd   -0x8(%rbx,%rax,1),%xmm4
punpcklbw %xmm0,%xmm3
punpcklwd %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm4
punpcklwd %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm2,%xmm4
movd   -0x4(%rbx,%rax,1),%xmm1
movd   (%rbx,%rax,1),%xmm2
punpcklbw %xmm0,%xmm1
punpcklwd %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm3,%xmm1
punpcklbw %xmm0,%xmm2
punpcklwd %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
add    $0x10,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
jne    11a0 <cells_alive+0xa0>
test   $0x1,%r10b
je     1224 <cells_alive+0x124>
mov    %r15,%rcx
imul   %r12,%rcx
add    %rdi,%rcx
movd   (%rcx,%rax,1),%xmm3
movd   0x4(%rcx,%rax,1),%xmm4
punpcklbw %xmm0,%xmm3
punpcklwd %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm1
punpcklbw %xmm0,%xmm4
punpcklwd %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm2
paddd  %xmm1,%xmm2
pshufd $0x55,%xmm2,%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
mov    %r8,%rcx
cmp    %r12,%r8
je     1150 <cells_alive+0x50>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rdx,%rcx,1),%ebp
add    %ebp,%eax
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r12
jne    1250 <cells_alive+0x150>
jmp    1150 <cells_alive+0x50>
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r10b
jne    11f7 <cells_alive+0xf7>
jmp    1224 <cells_alive+0x124>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @cells_alive(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i32, i32* %5
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = load i32, i32* %5
%14 = zext i32 %13 to i64
%15 = load i8*, i8** %4
store i8* %15, i8** %7
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %16
16: ; preds = %42, %3
%17 = load i32, i32* %9
%18 = load i32, i32* %6
%19 = icmp ult i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %45
20: ; preds = %16
store i32 0, i32* %10
br label %21
21: ; preds = %38, %20
%22 = load i32, i32* %10
%23 = load i32, i32* %5
%24 = icmp ult i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %41
25: ; preds = %21
%26 = load i8*, i8** %7
%27 = load i32, i32* %9
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = mul nsw i64 %28, %12
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 %29
%31 = load i32, i32* %10
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 %32
%34 = load i8, i8* %33
%35 = zext i8 %34 to i32
%36 = load i32, i32* %8
%37 = add i32 %36, %35
store i32 %37, i32* %8
br label %38
38: ; preds = %25
%39 = load i32, i32* %10
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %10
br label %21
41: ; preds = %21
br label %42
42: ; preds = %41
%43 = load i32, i32* %9
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %9
br label %16
45: ; preds = %16
%46 = load i32, i32* %8
ret i32 %46
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @cells_alive(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = zext i32 %1 to i64
%5 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %5, label %82, label %6
6: ; preds = %3
%7 = icmp eq i32 %1, 0
%8 = zext i32 %2 to i64
%9 = and i64 %4, 4294967288
%10 = add nsw i64 %9, -8
%11 = lshr exact i64 %10, 3
%12 = add nuw nsw i64 %11, 1
%13 = icmp ult i32 %1, 8
%14 = and i64 %4, 4294967288
%15 = and i64 %12, 1
%16 = icmp eq i64 %10, 0
%17 = and i64 %12, 4611686018427387902
%18 = icmp eq i64 %15, 0
%19 = icmp eq i64 %14, %4
br label %20
20: ; preds = %6, %84
%21 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %86, %84 ]
%22 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %85, %84 ]
br i1 %7, label %84, label %23
23: ; preds = %20
%24 = mul nuw nsw i64 %21, %4
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %24
br i1 %13, label %79, label %26
26: ; preds = %23
%27 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 0, i32 0, i32 0>, i32 %22, i64 0
br i1 %16, label %57, label %28
28: ; preds = %26, %28
%29 = phi i64 [ %54, %28 ], [ 0, %26 ]
%30 = phi <4 x i32> [ %52, %28 ], [ %27, %26 ]
%31 = phi <4 x i32> [ %53, %28 ], [ zeroinitializer, %26 ]
%32 = phi i64 [ %55, %28 ], [ 0, %26 ]
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i64 %29
%34 = bitcast i8* %33 to <4 x i8>*
%35 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %34
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %33, i64 4
%37 = bitcast i8* %36 to <4 x i8>*
%38 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %37
%39 = zext <4 x i8> %35 to <4 x i32>
%40 = zext <4 x i8> %38 to <4 x i32>
%41 = add <4 x i32> %30, %39
%42 = add <4 x i32> %31, %40
%43 = or i64 %29, 8
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i64 %43
%45 = bitcast i8* %44 to <4 x i8>*
%46 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %45
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %44, i64 4
%48 = bitcast i8* %47 to <4 x i8>*
%49 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %48
%50 = zext <4 x i8> %46 to <4 x i32>
%51 = zext <4 x i8> %49 to <4 x i32>
%52 = add <4 x i32> %41, %50
%53 = add <4 x i32> %42, %51
%54 = add nuw i64 %29, 16
%55 = add i64 %32, 2
%56 = icmp eq i64 %55, %17
br i1 %56, label %57, label %28
57: ; preds = %28, %26
%58 = phi <4 x i32> [ undef, %26 ], [ %52, %28 ]
%59 = phi <4 x i32> [ undef, %26 ], [ %53, %28 ]
%60 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %54, %28 ]
%61 = phi <4 x i32> [ %27, %26 ], [ %52, %28 ]
%62 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %26 ], [ %53, %28 ]
br i1 %18, label %74, label %63
63: ; preds = %57
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i64 %60
%65 = bitcast i8* %64 to <4 x i8>*
%66 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %65
%67 = getelementptr inbounds i8, i8* %64, i64 4
%68 = bitcast i8* %67 to <4 x i8>*
%69 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %68
%70 = zext <4 x i8> %66 to <4 x i32>
%71 = zext <4 x i8> %69 to <4 x i32>
%72 = add <4 x i32> %61, %70
%73 = add <4 x i32> %62, %71
br label %74
74: ; preds = %57, %63
%75 = phi <4 x i32> [ %58, %57 ], [ %72, %63 ]
%76 = phi <4 x i32> [ %59, %57 ], [ %73, %63 ]
%77 = add <4 x i32> %76, %75
%78 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %77)
br i1 %19, label %84, label %79
79: ; preds = %23, %74
%80 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %14, %74 ]
%81 = phi i32 [ %22, %23 ], [ %78, %74 ]
br label %88
82: ; preds = %84, %3
%83 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %85, %84 ]
ret i32 %83
84: ; preds = %88, %74, %20
%85 = phi i32 [ %22, %20 ], [ %78, %74 ], [ %94, %88 ]
%86 = add nuw nsw i64 %21, 1
%87 = icmp eq i64 %86, %8
br i1 %87, label %82, label %20
88: ; preds = %79, %88
%89 = phi i64 [ %95, %88 ], [ %80, %79 ]
%90 = phi i32 [ %94, %88 ], [ %81, %79 ]
%91 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i64 %89
%92 = load i8, i8* %91
%93 = zext i8 %92 to i32
%94 = add i32 %90, %93
%95 = add nuw nsw i64 %89, 1
%96 = icmp eq i64 %95, %4
br i1 %96, label %84, label %88
}