#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 */
int mean(int *, int);
int variance(int *nums, int size) {
  int i, avg, total = 0;
  avg = mean(nums, size);
  for (i = 0; i < size; i++) {
    int delta = nums[i] - avg;
    total += delta * delta;
  }
  return total / size;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<variance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1030 <mean@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1174 <variance+0x64>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    113c <variance+0x2c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<variance>:
push   %rbp
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%rbx
call   1030 <mean@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    1131 <variance+0x21>
mov    %ebp,%edx
cmp    $0x8,%ebp
jae    1138 <variance+0x28>
xor    %esi,%esi
xor    %ecx,%ecx
jmp    12a0 <variance+0x190>
xor    %ecx,%ecx
jmp    12b3 <variance+0x1a3>
mov    %edx,%esi
and    $0xfffffff8,%esi
movd   %eax,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm1
lea    -0x8(%rsi),%rcx
mov    %rcx,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rcx,%rcx
je     12bf <variance+0x1af>
mov    %r8,%rcx
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edi,%edi
pxor   %xmm2,%xmm2
nop
movdqu (%rbx,%rdi,4),%xmm5
movdqu 0x10(%rbx,%rdi,4),%xmm6
movdqu 0x20(%rbx,%rdi,4),%xmm4
movdqu 0x30(%rbx,%rdi,4),%xmm3
psubd  %xmm1,%xmm5
psubd  %xmm1,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm7
pmuludq %xmm5,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
pmuludq %xmm7,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm7
punpckldq %xmm7,%xmm5
paddd  %xmm0,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm0
pmuludq %xmm6,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm6
pmuludq %xmm0,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm6
paddd  %xmm2,%xmm6
psubd  %xmm1,%xmm4
psubd  %xmm1,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm2
pmuludq %xmm4,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm0
pmuludq %xmm2,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm0
paddd  %xmm5,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm3,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm2
pmuludq %xmm4,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm6,%xmm2
add    $0x10,%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
jne    1170 <variance+0x60>
test   $0x1,%r8b
je     1278 <variance+0x168>
movdqu (%rbx,%rdi,4),%xmm3
movdqu 0x10(%rbx,%rdi,4),%xmm4
psubd  %xmm1,%xmm3
psubd  %xmm1,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm1
pmuludq %xmm4,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%ecx
cmp    %rdx,%rsi
je     12b3 <variance+0x1a3>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx,%rsi,4),%edi
sub    %eax,%edi
imul   %edi,%edi
add    %edi,%ecx
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rdx
jne    12a0 <variance+0x190>
mov    %ecx,%eax
cltd
idiv   %ebp
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
ret
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edi,%edi
pxor   %xmm2,%xmm2
test   $0x1,%r8b
jne    1227 <variance+0x117>
jmp    1278 <variance+0x168>

LLVM IR (-O0):
define i32 @variance(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %7
%9 = load i32*, i32** %3
%10 = load i32, i32* %4
%11 = call i32 @mean(i32* %9, i32 %10)
store i32 %11, i32* %6
store i32 0, i32* %5
br label %12
12: ; preds = %29, %2
%13 = load i32, i32* %5
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %32
16: ; preds = %12
%17 = load i32*, i32** %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = load i32, i32* %6
%23 = sub nsw i32 %21, %22
store i32 %23, i32* %8
%24 = load i32, i32* %8
%25 = load i32, i32* %8
%26 = mul nsw i32 %24, %25
%27 = load i32, i32* %7
%28 = add nsw i32 %27, %26
store i32 %28, i32* %7
br label %29
29: ; preds = %16
%30 = load i32, i32* %5
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %5
br label %12
32: ; preds = %12
%33 = load i32, i32* %7
%34 = load i32, i32* %4
%35 = sdiv i32 %33, %34
ret i32 %35
}

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