int f(int *x, int b1, int b2, int b3) {
  int foo = 0;
  for (int i1 = 0; i1 < b1; ++i1)
    for (int i2 = 0; i2 < b2; ++i2)
      for (int i3 = 0; i3 < b3; ++i3)
        foo += x[i1 * b2 * b3 + i2 * b3 + (i3 - 1)];
  return foo;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<f>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11b1 <f+0xb1>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    119e <f+0x9e>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    118b <f+0x8b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1145 <f+0x45>
jmp    1190 <f+0x90>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1132 <f+0x32>
jmp    11a3 <f+0xa3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111f <f+0x1f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<f>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %esi,-0x54(%rsp)
test   %esi,%esi
jle    138f <f+0x28f>
mov    %ecx,%r8d
lea    -0x1(%r8),%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    %ecx,%eax
imul   %edx,%eax
mov    %rax,-0x48(%rsp)
mov    %r8d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
add    $0xfffffffffffffff8,%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
mov    %rax,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,%rax
mov    %rsi,-0x20(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
mov    %rsi,-0x40(%rsp)
mov    %r8d,%r11d
and    $0x3,%r11d
xor    %r13d,%r13d
mov    $0x7,%r9d
mov    $0xffffffffffffffff,%r15
xor    %ebp,%ebp
xor    %eax,%eax
jmp    11ae <f+0xae>
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x50(%rsp),%ebp
add    $0x1,%ebp
mov    -0x48(%rsp),%rsi
mov    -0x4c(%rsp),%r9d
add    %esi,%r9d
mov    -0x38(%rsp),%r15
add    %rsi,%r15
mov    -0x30(%rsp),%r13
add    %rsi,%r13
cmp    -0x54(%rsp),%ebp
je     1391 <f+0x291>
test   %edx,%edx
mov    %r13,-0x30(%rsp)
mov    %r9d,-0x4c(%rsp)
mov    %r15,-0x38(%rsp)
mov    %ebp,-0x50(%rsp)
jle    1180 <f+0x80>
mov    -0x48(%rsp),%rsi
mov    %esi,%r14d
imul   %ebp,%r14d
add    $0xffffffff,%r14d
mov    %ebp,%esi
imul   %edx,%esi
mov    %rsi,-0x28(%rsp)
xor    %r10d,%r10d
jmp    1206 <f+0x106>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r10d
add    %ecx,%r9d
add    %r8,%r15
add    %r8,%r13
cmp    %edx,%r10d
je     1180 <f+0x80>
test   %ecx,%ecx
jle    11f0 <f+0xf0>
cmp    $0x8,%ecx
jae    1290 <f+0x190>
xor    %r12d,%r12d
mov    %r12,%rsi
not    %rsi
add    %r8,%rsi
test   %r11,%r11
je     1244 <f+0x144>
mov    %r11,%rbx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r15,%r12,1),%ebp
movslq %ebp,%rbp
add    (%rdi,%rbp,4),%eax
add    $0x1,%r12
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
jne    1230 <f+0x130>
cmp    $0x3,%rsi
jb     11f0 <f+0xf0>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r15,%r12,1),%esi
movslq %esi,%rsi
add    (%rdi,%rsi,4),%eax
lea    (%r12,%r13,1),%rsi
movslq %esi,%rsi
add    (%rdi,%rsi,4),%eax
lea    0x1(%rsi),%ebx
movslq %ebx,%rbx
add    (%rdi,%rbx,4),%eax
add    $0x2,%esi
movslq %esi,%rsi
add    (%rdi,%rsi,4),%eax
add    $0x4,%r12
cmp    %r12,%r8
jne    1250 <f+0x150>
jmp    11f0 <f+0xf0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %r10d,%esi
imul   %ecx,%esi
add    %r14d,%esi
mov    -0x8(%rsp),%rbp
lea    (%rsi,%rbp,1),%ebx
cmp    %esi,%ebx
jl     1213 <f+0x113>
mov    %rbp,%rsi
shr    $0x20,%rsi
jne    1213 <f+0x113>
movd   %eax,%xmm0
cmpq   $0x0,-0x18(%rsp)
je     1380 <f+0x280>
pxor   %xmm2,%xmm2
mov    -0x40(%rsp),%rsi
mov    %r9d,%ebx
xor    %eax,%eax
movdqa %xmm0,%xmm3
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x8(%rbx),%ebp
movslq %ebp,%rbp
movdqu (%rdi,%rbp,4),%xmm1
movdqu 0x10(%rdi,%rbp,4),%xmm4
movslq %ebx,%rbx
movdqu (%rdi,%rbx,4),%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x10(%rdi,%rbx,4),%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
paddd  %xmm4,%xmm1
add    $0x10,%rax
add    $0x10,%ebx
movdqa %xmm0,%xmm3
movdqa %xmm1,%xmm2
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    12e0 <f+0x1e0>
testb  $0x1,-0x20(%rsp)
je     1350 <f+0x250>
mov    -0x28(%rsp),%rsi
add    %r10d,%esi
imul   %ecx,%esi
add    $0xffffffff,%esi
add    %esi,%eax
cltq
movdqu (%rdi,%rax,4),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
movdqu 0x10(%rdi,%rax,4),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
mov    -0x10(%rsp),%rsi
mov    %rsi,%r12
cmp    %r8,%rsi
je     11f0 <f+0xf0>
jmp    1216 <f+0x116>
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %eax,%eax
testb  $0x1,-0x20(%rsp)
jne    132b <f+0x22b>
jmp    1350 <f+0x250>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @f(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
br label %13
13: ; preds = %54, %4
%14 = load i32, i32* %10
%15 = load i32, i32* %6
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %57
17: ; preds = %13
store i32 0, i32* %11
br label %18
18: ; preds = %50, %17
%19 = load i32, i32* %11
%20 = load i32, i32* %7
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %53
22: ; preds = %18
store i32 0, i32* %12
br label %23
23: ; preds = %46, %22
%24 = load i32, i32* %12
%25 = load i32, i32* %8
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %49
27: ; preds = %23
%28 = load i32*, i32** %5
%29 = load i32, i32* %10
%30 = load i32, i32* %7
%31 = mul nsw i32 %29, %30
%32 = load i32, i32* %8
%33 = mul nsw i32 %31, %32
%34 = load i32, i32* %11
%35 = load i32, i32* %8
%36 = mul nsw i32 %34, %35
%37 = add nsw i32 %33, %36
%38 = load i32, i32* %12
%39 = sub nsw i32 %38, 1
%40 = add nsw i32 %37, %39
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = load i32, i32* %9
%45 = add nsw i32 %44, %43
store i32 %45, i32* %9
br label %46
46: ; preds = %27
%47 = load i32, i32* %12
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %12
br label %23
49: ; preds = %23
br label %50
50: ; preds = %49
%51 = load i32, i32* %11
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %11
br label %18
53: ; preds = %18
br label %54
54: ; preds = %53
%55 = load i32, i32* %10
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %10
br label %13
57: ; preds = %13
%58 = load i32, i32* %9
ret i32 %58
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @f(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %6, label %34
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %2, 0
%8 = icmp sgt i32 %3, 0
%9 = zext i32 %3 to i64
%10 = add nsw i64 %9, -1
%11 = mul i32 %3, %2
%12 = and i64 %9, 4294967288
%13 = add nsw i64 %12, -8
%14 = lshr exact i64 %13, 3
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = icmp ult i32 %3, 8
%17 = trunc i64 %10 to i32
%18 = icmp ugt i64 %10, 4294967295
%19 = and i64 %9, 4294967288
%20 = and i64 %15, 1
%21 = icmp eq i64 %13, 0
%22 = and i64 %15, 4611686018427387902
%23 = icmp eq i64 %20, 0
%24 = icmp eq i64 %19, %9
%25 = and i64 %9, 3
%26 = icmp eq i64 %25, 0
br label %27
27: ; preds = %6, %128
%28 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %130, %128 ]
%29 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %129, %128 ]
%30 = mul i32 %11, %28
%31 = add i32 %30, -1
br i1 %7, label %32, label %128
32: ; preds = %27
%33 = mul nsw i32 %28, %2
br label %36
34: ; preds = %128, %4
%35 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %129, %128 ]
ret i32 %35
36: ; preds = %32, %132
%37 = phi i32 [ 0, %32 ], [ %134, %132 ]
%38 = phi i32 [ %29, %32 ], [ %133, %132 ]
%39 = mul i32 %37, %3
%40 = add i32 %31, %39
br i1 %8, label %41, label %132
41: ; preds = %36
%42 = add i32 %37, %33
%43 = mul i32 %42, %3
%44 = add i32 %43, -1
br i1 %16, label %105, label %45
45: ; preds = %41
%46 = add i32 %40, %17
%47 = icmp slt i32 %46, %40
%48 = or i1 %47, %18
br i1 %48, label %105, label %49
49: ; preds = %45
%50 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 0, i32 0, i32 0>, i32 %38, i64 0
br i1 %21, label %82, label %51
51: ; preds = %49, %51
%52 = phi i64 [ %79, %51 ], [ 0, %49 ]
%53 = phi <4 x i32> [ %77, %51 ], [ %50, %49 ]
%54 = phi <4 x i32> [ %78, %51 ], [ zeroinitializer, %49 ]
%55 = phi i64 [ %80, %51 ], [ 0, %49 ]
%56 = trunc i64 %52 to i32
%57 = add i32 %44, %56
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %58
%60 = bitcast i32* %59 to <4 x i32>*
%61 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %60
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 4
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
%64 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %63
%65 = add <4 x i32> %61, %53
%66 = add <4 x i32> %64, %54
%67 = trunc i64 %52 to i32
%68 = or i32 %67, 8
%69 = add i32 %44, %68
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %70
%72 = bitcast i32* %71 to <4 x i32>*
%73 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %72
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 4
%75 = bitcast i32* %74 to <4 x i32>*
%76 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %75
%77 = add <4 x i32> %73, %65
%78 = add <4 x i32> %76, %66
%79 = add nuw i64 %52, 16
%80 = add i64 %55, 2
%81 = icmp eq i64 %80, %22
br i1 %81, label %82, label %51
82: ; preds = %51, %49
%83 = phi <4 x i32> [ undef, %49 ], [ %77, %51 ]
%84 = phi <4 x i32> [ undef, %49 ], [ %78, %51 ]
%85 = phi i64 [ 0, %49 ], [ %79, %51 ]
%86 = phi <4 x i32> [ %50, %49 ], [ %77, %51 ]
%87 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %49 ], [ %78, %51 ]
br i1 %23, label %100, label %88
88: ; preds = %82
%89 = trunc i64 %85 to i32
%90 = add i32 %44, %89
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %91
%93 = bitcast i32* %92 to <4 x i32>*
%94 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %93
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %92, i64 4
%96 = bitcast i32* %95 to <4 x i32>*
%97 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %96
%98 = add <4 x i32> %94, %86
%99 = add <4 x i32> %97, %87
br label %100
100: ; preds = %82, %88
%101 = phi <4 x i32> [ %83, %82 ], [ %98, %88 ]
%102 = phi <4 x i32> [ %84, %82 ], [ %99, %88 ]
%103 = add <4 x i32> %102, %101
%104 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %103)
br i1 %24, label %132, label %105
105: ; preds = %45, %41, %100
%106 = phi i64 [ 0, %45 ], [ 0, %41 ], [ %19, %100 ]
%107 = phi i32 [ %38, %45 ], [ %38, %41 ], [ %104, %100 ]
%108 = xor i64 %106, -1
%109 = add nsw i64 %108, %9
br i1 %26, label %123, label %110
110: ; preds = %105, %110
%111 = phi i64 [ %120, %110 ], [ %106, %105 ]
%112 = phi i32 [ %119, %110 ], [ %107, %105 ]
%113 = phi i64 [ %121, %110 ], [ 0, %105 ]
%114 = trunc i64 %111 to i32
%115 = add i32 %44, %114
%116 = sext i32 %115 to i64
%117 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %116
%118 = load i32, i32* %117
%119 = add nsw i32 %118, %112
%120 = add nuw nsw i64 %111, 1
%121 = add i64 %113, 1
%122 = icmp eq i64 %121, %25
br i1 %122, label %123, label %110
123: ; preds = %110, %105
%124 = phi i32 [ undef, %105 ], [ %119, %110 ]
%125 = phi i64 [ %106, %105 ], [ %120, %110 ]
%126 = phi i32 [ %107, %105 ], [ %119, %110 ]
%127 = icmp ult i64 %109, 3
br i1 %127, label %132, label %136
128: ; preds = %132, %27
%129 = phi i32 [ %29, %27 ], [ %133, %132 ]
%130 = add nuw nsw i32 %28, 1
%131 = icmp eq i32 %130, %1
br i1 %131, label %34, label %27
132: ; preds = %123, %136, %100, %36
%133 = phi i32 [ %38, %36 ], [ %104, %100 ], [ %124, %123 ], [ %164, %136 ]
%134 = add nuw nsw i32 %37, 1
%135 = icmp eq i32 %134, %2
br i1 %135, label %128, label %36
136: ; preds = %123, %136
%137 = phi i64 [ %165, %136 ], [ %125, %123 ]
%138 = phi i32 [ %164, %136 ], [ %126, %123 ]
%139 = trunc i64 %137 to i32
%140 = add i32 %44, %139
%141 = sext i32 %140 to i64
%142 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %141
%143 = load i32, i32* %142
%144 = add nsw i32 %143, %138
%145 = trunc i64 %137 to i32
%146 = add i32 %43, %145
%147 = sext i32 %146 to i64
%148 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %147
%149 = load i32, i32* %148
%150 = add nsw i32 %149, %144
%151 = trunc i64 %137 to i32
%152 = add i32 %151, 2
%153 = add i32 %44, %152
%154 = sext i32 %153 to i64
%155 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %154
%156 = load i32, i32* %155
%157 = add nsw i32 %156, %150
%158 = trunc i64 %137 to i32
%159 = add i32 %158, 3
%160 = add i32 %44, %159
%161 = sext i32 %160 to i64
%162 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %161
%163 = load i32, i32* %162
%164 = add nsw i32 %163, %157
%165 = add nuw nsw i64 %137, 4
%166 = icmp eq i64 %165, %9
br i1 %166, label %132, label %136
}