int *range_natural(int *arr, int arrlen) {
  int i;
  for (i = 1; i <= arrlen; ++i)
    arr[i - 1] = i;
  return arr;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<range_natural>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     113f <range_natural+0x3f>
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1112 <range_natural+0x12>
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<range_natural>:
mov    %rdi,%rax
test   %esi,%esi
jle    127d <range_natural+0x17d>
mov    %esi,%ecx
mov    $0x1,%edx
cmp    $0x8,%esi
jb     1269 <range_natural+0x169>
mov    %ecx,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
lea    -0x8(%rdx),%rsi
mov    %rsi,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %edi,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x18,%rsi
jae    114b <range_natural+0x4b>
movdqa 0xebc(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
jmp    1218 <range_natural+0x118>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdi
movdqa 0xea9(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
movdqa 0xeae(%rip),%xmm8
movdqa 0xeb5(%rip),%xmm9
movdqa 0xebc(%rip),%xmm10
movdqa 0xec4(%rip),%xmm4
movdqa 0xecc(%rip),%xmm5
movdqa 0xed4(%rip),%xmm6
movdqa 0xedc(%rip),%xmm7
movdqa 0xee4(%rip),%xmm1
nopl   0x0(%rax)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm8,%xmm2
movdqu %xmm0,(%rax,%rsi,4)
movdqu %xmm2,0x10(%rax,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm10,%xmm3
movdqu %xmm2,0x20(%rax,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x30(%rax,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm5,%xmm3
movdqu %xmm2,0x40(%rax,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x50(%rax,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm6,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm7,%xmm3
movdqu %xmm2,0x60(%rax,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x70(%rax,%rsi,4)
add    $0x20,%rsi
paddd  %xmm1,%xmm0
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
jne    11a0 <range_natural+0xa0>
test   %r8,%r8
je     1260 <range_natural+0x160>
lea    (%rax,%rsi,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
shl    $0x5,%r8
xor    %edi,%edi
movdqa 0xddd(%rip),%xmm1
movdqa 0xde5(%rip),%xmm2
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
movdqu %xmm0,-0x10(%rsi,%rdi,1)
movdqu %xmm3,(%rsi,%rdi,1)
paddd  %xmm2,%xmm0
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%r8
jne    1240 <range_natural+0x140>
cmp    %rdx,%rcx
je     127d <range_natural+0x17d>
or     $0x1,%rdx
add    $0x1,%rcx
nopl   (%rax)
mov    %edx,-0x4(%rax,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1270 <range_natural+0x170>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @range_natural(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 1, i32* %5
br label %6
6: ; preds = %17, %2
%7 = load i32, i32* %5
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp sle i32 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %20
10: ; preds = %6
%11 = load i32, i32* %5
%12 = load i32*, i32** %3
%13 = load i32, i32* %5
%14 = sub nsw i32 %13, 1
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %15
store i32 %11, i32* %16
br label %17
17: ; preds = %10
%18 = load i32, i32* %5
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %5
br label %6
20: ; preds = %6
%21 = load i32*, i32** %3
ret i32* %21
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @range_natural(i32* returned writeonly %0, i32 %1) {
%3 = icmp slt i32 %1, 1
br i1 %3, label %81, label %4
4: ; preds = %2
%5 = add nuw i32 %1, 1
%6 = zext i32 %5 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = icmp ult i64 %7, 8
br i1 %8, label %72, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i64 %7, -8
%11 = or i64 %10, 1
%12 = add nsw i64 %10, -8
%13 = lshr exact i64 %12, 3
%14 = add nuw nsw i64 %13, 1
%15 = and i64 %14, 3
%16 = icmp ult i64 %12, 24
br i1 %16, label %53, label %17
17: ; preds = %9
%18 = and i64 %14, 4611686018427387900
br label %19
19: ; preds = %19, %17
%20 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %49, %19 ]
%21 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 2, i32 3, i32 4>, %17 ], [ %50, %19 ]
%22 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %51, %19 ]
%23 = add <4 x i32> %21, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%25 = bitcast i32* %24 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %21, <4 x i32>* %25
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 4
%27 = bitcast i32* %26 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %23, <4 x i32>* %27
%28 = or i64 %20, 8
%29 = add <4 x i32> %21, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%30 = add <4 x i32> %21, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %29, <4 x i32>* %32
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 4
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %30, <4 x i32>* %34
%35 = or i64 %20, 16
%36 = add <4 x i32> %21, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%37 = add <4 x i32> %21, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %36, <4 x i32>* %39
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 4
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %37, <4 x i32>* %41
%42 = or i64 %20, 24
%43 = add <4 x i32> %21, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%44 = add <4 x i32> %21, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %43, <4 x i32>* %46
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 4
%48 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %44, <4 x i32>* %48
%49 = add nuw i64 %20, 32
%50 = add <4 x i32> %21, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%51 = add i64 %22, 4
%52 = icmp eq i64 %51, %18
br i1 %52, label %53, label %19
53: ; preds = %19, %9
%54 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %49, %19 ]
%55 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 2, i32 3, i32 4>, %9 ], [ %50, %19 ]
%56 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %56, label %70, label %57
57: ; preds = %53, %57
%58 = phi i64 [ %66, %57 ], [ %54, %53 ]
%59 = phi <4 x i32> [ %67, %57 ], [ %55, %53 ]
%60 = phi i64 [ %68, %57 ], [ 0, %53 ]
%61 = add <4 x i32> %59, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %58
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %59, <4 x i32>* %63
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 4
%65 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %61, <4 x i32>* %65
%66 = add nuw i64 %58, 8
%67 = add <4 x i32> %59, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%68 = add i64 %60, 1
%69 = icmp eq i64 %68, %15
br i1 %69, label %70, label %57
70: ; preds = %57, %53
%71 = icmp eq i64 %7, %10
br i1 %71, label %81, label %72
72: ; preds = %4, %70
%73 = phi i64 [ 1, %4 ], [ %11, %70 ]
br label %74
74: ; preds = %72, %74
%75 = phi i64 [ %79, %74 ], [ %73, %72 ]
%76 = add nsw i64 %75, -1
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %76
%78 = trunc i64 %75 to i32
store i32 %78, i32* %77
%79 = add nuw nsw i64 %75, 1
%80 = icmp eq i64 %79, %6
br i1 %80, label %81, label %74
81: ; preds = %74, %70, %2
ret i32* %0
}