#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
double exp(double);
double log(double);
double sum_loglikely_vector(double *vec, int num) {
  double scalefactor;
  int idx;
  double sum;
  scalefactor = vec[0];
  for (idx = 1; idx < num; idx++)
    if (vec[idx] > scalefactor)
      scalefactor = vec[idx];
  for (idx = 0; idx < num; idx++) {
    vec[idx] -= scalefactor;
    vec[idx] = exp(vec[idx]);
  }
  sum = 0.0;
  for (idx = 0; idx < num; idx++)
    sum += vec[idx];
  sum = log(sum);
  sum += scalefactor;
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sum_loglikely_vector>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    118c <sum_loglikely_vector+0x6c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
ucomisd -0x18(%rbp),%xmm0
jbe    1179 <sum_loglikely_vector+0x59>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
jmp    117e <sum_loglikely_vector+0x5e>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1143 <sum_loglikely_vector+0x23>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11e7 <sum_loglikely_vector+0xc7>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
call   1030 <exp@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1193 <sum_loglikely_vector+0x73>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1227 <sum_loglikely_vector+0x107>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11f6 <sum_loglikely_vector+0xd6>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
call   1040 <log@plt>
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
addsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sum_loglikely_vector>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
movsd  (%rdi),%xmm0
mov    %esi,%r15d
movapd %xmm0,%xmm2
cmp    $0x2,%esi
jl     11d6 <sum_loglikely_vector+0xb6>
lea    -0x1(%r15),%rdx
lea    -0x2(%r15),%rcx
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    115f <sum_loglikely_vector+0x3f>
mov    $0x1,%ecx
movapd %xmm0,%xmm1
jmp    11a5 <sum_loglikely_vector+0x85>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
xor    %ecx,%ecx
movapd %xmm0,%xmm1
nopl   0x0(%rax)
movsd  0x8(%rbx,%rcx,8),%xmm2
maxsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%rbx,%rcx,8),%xmm1
maxsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x18(%rbx,%rcx,8),%xmm2
maxsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x20(%rbx,%rcx,8),%xmm1
maxsd  %xmm2,%xmm1
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1170 <sum_loglikely_vector+0x50>
add    $0x1,%rcx
movapd %xmm1,%xmm2
test   %rax,%rax
je     11d6 <sum_loglikely_vector+0xb6>
lea    (%rbx,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm2
maxsd  %xmm1,%xmm2
add    $0x1,%rdx
movapd %xmm2,%xmm1
cmp    %rdx,%rax
jne    11c0 <sum_loglikely_vector+0xa0>
xorpd  %xmm1,%xmm1
test   %r14d,%r14d
movsd  %xmm2,(%rsp)
jle    12ae <sum_loglikely_vector+0x18e>
subsd  %xmm2,%xmm0
call   1030 <exp@plt>
movsd  %xmm0,(%rbx)
cmp    $0x1,%r14d
je     121d <sum_loglikely_vector+0xfd>
mov    $0x1,%ebp
movsd  (%rbx,%rbp,8),%xmm0
subsd  (%rsp),%xmm0
call   1030 <exp@plt>
movsd  %xmm0,(%rbx,%rbp,8)
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r15
jne    1200 <sum_loglikely_vector+0xe0>
test   %r14d,%r14d
xorpd  %xmm1,%xmm1
jle    12ae <sum_loglikely_vector+0x18e>
lea    -0x1(%r15),%rcx
mov    %r15d,%eax
and    $0x7,%eax
cmp    $0x7,%rcx
jae    1242 <sum_loglikely_vector+0x122>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %ecx,%ecx
jmp    1288 <sum_loglikely_vector+0x168>
and    $0xfffffff8,%r15d
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
addsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm1
addsd  0x8(%rbx,%rcx,8),%xmm1
addsd  0x10(%rbx,%rcx,8),%xmm1
addsd  0x18(%rbx,%rcx,8),%xmm1
addsd  0x20(%rbx,%rcx,8),%xmm1
addsd  0x28(%rbx,%rcx,8),%xmm1
addsd  0x30(%rbx,%rcx,8),%xmm1
addsd  0x38(%rbx,%rcx,8),%xmm1
add    $0x8,%rcx
cmp    %rcx,%r15
jne    1250 <sum_loglikely_vector+0x130>
test   %rax,%rax
je     12ae <sum_loglikely_vector+0x18e>
lea    (%rbx,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
addsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm1
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    12a0 <sum_loglikely_vector+0x180>
movapd %xmm1,%xmm0
call   1040 <log@plt>
addsd  (%rsp),%xmm0
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @sum_loglikely_vector(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca double
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
%8 = load double*, double** %3
%9 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 0
%10 = load double, double* %9
store double %10, double* %5
store i32 1, i32* %6
br label %11
11: ; preds = %30, %2
%12 = load i32, i32* %6
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %33
15: ; preds = %11
%16 = load double*, double** %3
%17 = load i32, i32* %6
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %18
%20 = load double, double* %19
%21 = load double, double* %5
%22 = fcmp ogt double %20, %21
br i1 %22, label %23, label %29
23: ; preds = %15
%24 = load double*, double** %3
%25 = load i32, i32* %6
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %26
%28 = load double, double* %27
store double %28, double* %5
br label %29
29: ; preds = %23, %15
br label %30
30: ; preds = %29
%31 = load i32, i32* %6
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %6
br label %11
33: ; preds = %11
store i32 0, i32* %6
br label %34
34: ; preds = %56, %33
%35 = load i32, i32* %6
%36 = load i32, i32* %4
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %59
38: ; preds = %34
%39 = load double, double* %5
%40 = load double*, double** %3
%41 = load i32, i32* %6
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds double, double* %40, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = fsub double %44, %39
store double %45, double* %43
%46 = load double*, double** %3
%47 = load i32, i32* %6
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds double, double* %46, i64 %48
%50 = load double, double* %49
%51 = call double @exp(double %50)
%52 = load double*, double** %3
%53 = load i32, i32* %6
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %52, i64 %54
store double %51, double* %55
br label %56
56: ; preds = %38
%57 = load i32, i32* %6
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %6
br label %34
59: ; preds = %34
store double 0.000000e+00, double* %7
store i32 0, i32* %6
br label %60
60: ; preds = %72, %59
%61 = load i32, i32* %6
%62 = load i32, i32* %4
%63 = icmp slt i32 %61, %62
br i1 %63, label %64, label %75
64: ; preds = %60
%65 = load double*, double** %3
%66 = load i32, i32* %6
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds double, double* %65, i64 %67
%69 = load double, double* %68
%70 = load double, double* %7
%71 = fadd double %70, %69
store double %71, double* %7
br label %72
72: ; preds = %64
%73 = load i32, i32* %6
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %6
br label %60
75: ; preds = %60
%76 = load double, double* %7
%77 = call double @log(double %76)
store double %77, double* %7
%78 = load double, double* %5
%79 = load double, double* %7
%80 = fadd double %79, %78
store double %80, double* %7
%81 = load double, double* %7
ret double %81
}

LLVM IR (-O2):
define double @sum_loglikely_vector(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = load double, double* %0
%4 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %4, label %5, label %29
5: ; preds = %2
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = add nsw i64 %6, -2
%9 = and i64 %7, 3
%10 = icmp ult i64 %8, 3
br i1 %10, label %13, label %11
11: ; preds = %5
%12 = and i64 %7, -4
br label %37
13: ; preds = %37, %5
%14 = phi double [ undef, %5 ], [ %59, %37 ]
%15 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %60, %37 ]
%16 = phi double [ %3, %5 ], [ %59, %37 ]
%17 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %17, label %29, label %18
18: ; preds = %13, %18
%19 = phi i64 [ %26, %18 ], [ %15, %13 ]
%20 = phi double [ %25, %18 ], [ %16, %13 ]
%21 = phi i64 [ %27, %18 ], [ 0, %13 ]
%22 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %19
%23 = load double, double* %22
%24 = fcmp ogt double %23, %20
%25 = select i1 %24, double %23, double %20
%26 = add nuw nsw i64 %19, 1
%27 = add i64 %21, 1
%28 = icmp eq i64 %27, %9
br i1 %28, label %29, label %18
29: ; preds = %13, %18, %2
%30 = phi double [ %3, %2 ], [ %14, %13 ], [ %25, %18 ]
%31 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %31, label %32, label %132
32: ; preds = %29
%33 = zext i32 %1 to i64
%34 = fsub double %3, %30
%35 = tail call double @exp(double %34)
store double %35, double* %0
%36 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %36, label %63, label %70
37: ; preds = %37, %11
%38 = phi i64 [ 1, %11 ], [ %60, %37 ]
%39 = phi double [ %3, %11 ], [ %59, %37 ]
%40 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %61, %37 ]
%41 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %38
%42 = load double, double* %41
%43 = fcmp ogt double %42, %39
%44 = select i1 %43, double %42, double %39
%45 = add nuw nsw i64 %38, 1
%46 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = fcmp ogt double %47, %44
%49 = select i1 %48, double %47, double %44
%50 = add nuw nsw i64 %38, 2
%51 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = fcmp ogt double %52, %49
%54 = select i1 %53, double %52, double %49
%55 = add nuw nsw i64 %38, 3
%56 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = fcmp ogt double %57, %54
%59 = select i1 %58, double %57, double %54
%60 = add nuw nsw i64 %38, 4
%61 = add i64 %40, 4
%62 = icmp eq i64 %61, %12
br i1 %62, label %13, label %37
63: ; preds = %70, %32
br i1 %31, label %64, label %132
64: ; preds = %63
%65 = add nsw i64 %33, -1
%66 = and i64 %33, 7
%67 = icmp ult i64 %65, 7
br i1 %67, label %117, label %68
68: ; preds = %64
%69 = and i64 %33, 4294967288
br label %79
70: ; preds = %32, %70
%71 = phi i64 [ %77, %70 ], [ 1, %32 ]
%72 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %71
%73 = load double, double* %72
%74 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %71
%75 = fsub double %73, %30
%76 = tail call double @exp(double %75)
store double %76, double* %74
%77 = add nuw nsw i64 %71, 1
%78 = icmp eq i64 %77, %33
br i1 %78, label %63, label %70
79: ; preds = %79, %68
%80 = phi i64 [ 0, %68 ], [ %114, %79 ]
%81 = phi double [ 0.000000e+00, %68 ], [ %113, %79 ]
%82 = phi i64 [ 0, %68 ], [ %115, %79 ]
%83 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %80
%84 = load double, double* %83
%85 = fadd double %81, %84
%86 = or i64 %80, 1
%87 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %86
%88 = load double, double* %87
%89 = fadd double %85, %88
%90 = or i64 %80, 2
%91 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %90
%92 = load double, double* %91
%93 = fadd double %89, %92
%94 = or i64 %80, 3
%95 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %94
%96 = load double, double* %95
%97 = fadd double %93, %96
%98 = or i64 %80, 4
%99 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %98
%100 = load double, double* %99
%101 = fadd double %97, %100
%102 = or i64 %80, 5
%103 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %102
%104 = load double, double* %103
%105 = fadd double %101, %104
%106 = or i64 %80, 6
%107 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %106
%108 = load double, double* %107
%109 = fadd double %105, %108
%110 = or i64 %80, 7
%111 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %110
%112 = load double, double* %111
%113 = fadd double %109, %112
%114 = add nuw nsw i64 %80, 8
%115 = add i64 %82, 8
%116 = icmp eq i64 %115, %69
br i1 %116, label %117, label %79
117: ; preds = %79, %64
%118 = phi double [ undef, %64 ], [ %113, %79 ]
%119 = phi i64 [ 0, %64 ], [ %114, %79 ]
%120 = phi double [ 0.000000e+00, %64 ], [ %113, %79 ]
%121 = icmp eq i64 %66, 0
br i1 %121, label %132, label %122
122: ; preds = %117, %122
%123 = phi i64 [ %129, %122 ], [ %119, %117 ]
%124 = phi double [ %128, %122 ], [ %120, %117 ]
%125 = phi i64 [ %130, %122 ], [ 0, %117 ]
%126 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %123
%127 = load double, double* %126
%128 = fadd double %124, %127
%129 = add nuw nsw i64 %123, 1
%130 = add i64 %125, 1
%131 = icmp eq i64 %130, %66
br i1 %131, label %132, label %122
132: ; preds = %117, %122, %29, %63
%133 = phi double [ 0.000000e+00, %63 ], [ 0.000000e+00, %29 ], [ %118, %117 ], [ %128, %122 ]
%134 = tail call double @log(double %133)
%135 = fadd double %30, %134
ret double %135
}