void __attribute__((noipa)) f(signed char *restrict a, signed char *restrict b,
                              signed char *restrict c, int n) {
  for (int j = 0; j < n; ++j) {
    for (int i = 0; i < 16; ++i)
      a[i] = (b[i] + c[i]) >> 1;
    a += 20;
    b += 20;
    c += 20;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<f>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11a1 <f+0xa1>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x10,-0x24(%rbp)
jge    116f <f+0x6f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
movsbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
add    %ecx,%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    112d <f+0x2d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x14,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x14,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x14,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111a <f+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<f>:
test   %ecx,%ecx
jle    1180 <f+0x80>
xor    %eax,%eax
movdqa 0xef2(%rip),%xmm0
xchg   %ax,%ax
movq   (%rsi,%rax,1),%xmm1
punpcklbw %xmm1,%xmm1
psraw  $0x8,%xmm1
movq   (%rdx,%rax,1),%xmm2
punpcklbw %xmm2,%xmm2
psraw  $0x8,%xmm2
paddw  %xmm1,%xmm2
psrlw  $0x1,%xmm2
pand   %xmm0,%xmm2
packuswb %xmm2,%xmm2
movq   %xmm2,(%rdi,%rax,1)
movq   0x8(%rsi,%rax,1),%xmm1
punpcklbw %xmm1,%xmm1
psraw  $0x8,%xmm1
movq   0x8(%rdx,%rax,1),%xmm2
punpcklbw %xmm2,%xmm2
psraw  $0x8,%xmm2
paddw  %xmm1,%xmm2
psrlw  $0x1,%xmm2
pand   %xmm0,%xmm2
packuswb %xmm2,%xmm2
movq   %xmm2,0x8(%rdi,%rax,1)
add    $0x14,%rax
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1110 <f+0x10>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @f(i8* noalias %0, i8* noalias %1, i8* noalias %2, i32 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i8* %1, i8** %6
store i8* %2, i8** %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %11
11: ; preds = %49, %4
%12 = load i32, i32* %9
%13 = load i32, i32* %8
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %52
15: ; preds = %11
store i32 0, i32* %10
br label %16
16: ; preds = %39, %15
%17 = load i32, i32* %10
%18 = icmp slt i32 %17, 16
br i1 %18, label %19, label %42
19: ; preds = %16
%20 = load i8*, i8** %6
%21 = load i32, i32* %10
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %22
%24 = load i8, i8* %23
%25 = sext i8 %24 to i32
%26 = load i8*, i8** %7
%27 = load i32, i32* %10
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 %28
%30 = load i8, i8* %29
%31 = sext i8 %30 to i32
%32 = add nsw i32 %25, %31
%33 = ashr i32 %32, 1
%34 = trunc i32 %33 to i8
%35 = load i8*, i8** %5
%36 = load i32, i32* %10
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 %37
store i8 %34, i8* %38
br label %39
39: ; preds = %19
%40 = load i32, i32* %10
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %10
br label %16
42: ; preds = %16
%43 = load i8*, i8** %5
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %43, i64 20
store i8* %44, i8** %5
%45 = load i8*, i8** %6
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %45, i64 20
store i8* %46, i8** %6
%47 = load i8*, i8** %7
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 20
store i8* %48, i8** %7
br label %49
49: ; preds = %42
%50 = load i32, i32* %9
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %9
br label %11
52: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @f(i8* noalias nocapture writeonly %0, i8* noalias nocapture %1, i8* noalias nocapture %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %39
6: ; preds = %4, %6
%7 = phi i32 [ %37, %6 ], [ 0, %4 ]
%8 = phi i8* [ %34, %6 ], [ %0, %4 ]
%9 = phi i8* [ %36, %6 ], [ %2, %4 ]
%10 = phi i8* [ %35, %6 ], [ %1, %4 ]
%11 = bitcast i8* %10 to <8 x i8>*
%12 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %11
%13 = sext <8 x i8> %12 to <8 x i16>
%14 = bitcast i8* %9 to <8 x i8>*
%15 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %14
%16 = sext <8 x i8> %15 to <8 x i16>
%17 = add nsw <8 x i16> %16, %13
%18 = lshr <8 x i16> %17, <i16 1, i16 1, i16 1, i16 1, i16 1, i16 1, i16 1, i16 1>
%19 = trunc <8 x i16> %18 to <8 x i8>
%20 = bitcast i8* %8 to <8 x i8>*
store <8 x i8> %19, <8 x i8>* %20
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 8
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %9, i64 8
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %8, i64 8
%24 = bitcast i8* %21 to <8 x i8>*
%25 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %24
%26 = sext <8 x i8> %25 to <8 x i16>
%27 = bitcast i8* %22 to <8 x i8>*
%28 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %27
%29 = sext <8 x i8> %28 to <8 x i16>
%30 = add nsw <8 x i16> %29, %26
%31 = lshr <8 x i16> %30, <i16 1, i16 1, i16 1, i16 1, i16 1, i16 1, i16 1, i16 1>
%32 = trunc <8 x i16> %31 to <8 x i8>
%33 = bitcast i8* %23 to <8 x i8>*
store <8 x i8> %32, <8 x i8>* %33
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %8, i64 20
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 20
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %9, i64 20
%37 = add nuw nsw i32 %7, 1
%38 = icmp eq i32 %37, %3
br i1 %38, label %39, label %6
39: ; preds = %6, %4
ret void
}