int sqd_distance(int *p1, int *p2, int k) {
  int ret = 0, i = 0;
  for (i = 0; i < k; i++) {
    int next = p1[i] - p2[i];
    ret = ret + next * next;
  }
  return ret;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sqd_distance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1166 <sqd_distance+0x66>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1124 <sqd_distance+0x24>
mov    -0x18(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sqd_distance>:
test   %edx,%edx
jle    1115 <sqd_distance+0x15>
mov    %edx,%r9d
cmp    $0x8,%edx
jae    1118 <sqd_distance+0x18>
xor    %edx,%edx
xor    %eax,%eax
jmp    12a0 <sqd_distance+0x1a0>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %r9d,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
lea    -0x8(%rdx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     12b5 <sqd_distance+0x1b5>
mov    %r8,%rcx
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
pxor   %xmm1,%xmm1
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdi,%rax,4),%xmm4
movdqu 0x10(%rdi,%rax,4),%xmm5
movdqu 0x20(%rdi,%rax,4),%xmm3
movdqu 0x30(%rdi,%rax,4),%xmm2
movdqu (%rsi,%rax,4),%xmm6
psubd  %xmm6,%xmm4
movdqu 0x10(%rsi,%rax,4),%xmm6
psubd  %xmm6,%xmm5
movdqu 0x20(%rsi,%rax,4),%xmm6
psubd  %xmm6,%xmm3
movdqu 0x30(%rsi,%rax,4),%xmm6
psubd  %xmm6,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm6
pmuludq %xmm4,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm6,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm6
punpckldq %xmm6,%xmm4
paddd  %xmm0,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm0
pmuludq %xmm5,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
pmuludq %xmm0,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm5
paddd  %xmm1,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm0
pmuludq %xmm1,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
paddd  %xmm4,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm1
paddd  %xmm5,%xmm1
add    $0x10,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
jne    1150 <sqd_distance+0x50>
test   $0x1,%r8b
je     127a <sqd_distance+0x17a>
movdqu (%rdi,%rax,4),%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rax,4),%xmm3
movdqu (%rsi,%rax,4),%xmm4
psubd  %xmm4,%xmm2
movdqu 0x10(%rsi,%rax,4),%xmm4
psubd  %xmm4,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm4,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %r9,%rdx
je     12b4 <sqd_distance+0x1b4>
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rdi,%rdx,4),%ecx
sub    (%rsi,%rdx,4),%ecx
imul   %ecx,%ecx
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%r9
jne    12a0 <sqd_distance+0x1a0>
ret
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
pxor   %xmm1,%xmm1
test   $0x1,%r8b
jne    121e <sqd_distance+0x11e>
jmp    127a <sqd_distance+0x17a>

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @sqd_distance(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %109
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = icmp ult i32 %2, 8
br i1 %7, label %94, label %8
8: ; preds = %5
%9 = and i64 %6, 4294967288
%10 = add nsw i64 %9, -8
%11 = lshr exact i64 %10, 3
%12 = add nuw nsw i64 %11, 1
%13 = and i64 %12, 1
%14 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %14, label %62, label %15
15: ; preds = %8
%16 = and i64 %12, 4611686018427387902
br label %17
17: ; preds = %17, %15
%18 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %59, %17 ]
%19 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %15 ], [ %57, %17 ]
%20 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %15 ], [ %58, %17 ]
%21 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %60, %17 ]
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%23 = bitcast i32* %22 to <4 x i32>*
%24 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %23
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 4
%26 = bitcast i32* %25 to <4 x i32>*
%27 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %26
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %18
%29 = bitcast i32* %28 to <4 x i32>*
%30 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %29
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 4
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
%33 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %32
%34 = sub nsw <4 x i32> %24, %30
%35 = sub nsw <4 x i32> %27, %33
%36 = mul nsw <4 x i32> %34, %34
%37 = mul nsw <4 x i32> %35, %35
%38 = add <4 x i32> %36, %19
%39 = add <4 x i32> %37, %20
%40 = or i64 %18, 8
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
%42 = bitcast i32* %41 to <4 x i32>*
%43 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %42
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 4
%45 = bitcast i32* %44 to <4 x i32>*
%46 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %45
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %40
%48 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
%49 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %48
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 4
%51 = bitcast i32* %50 to <4 x i32>*
%52 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %51
%53 = sub nsw <4 x i32> %43, %49
%54 = sub nsw <4 x i32> %46, %52
%55 = mul nsw <4 x i32> %53, %53
%56 = mul nsw <4 x i32> %54, %54
%57 = add <4 x i32> %55, %38
%58 = add <4 x i32> %56, %39
%59 = add nuw i64 %18, 16
%60 = add i64 %21, 2
%61 = icmp eq i64 %60, %16
br i1 %61, label %62, label %17
62: ; preds = %17, %8
%63 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %57, %17 ]
%64 = phi <4 x i32> [ undef, %8 ], [ %58, %17 ]
%65 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %59, %17 ]
%66 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %8 ], [ %57, %17 ]
%67 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %8 ], [ %58, %17 ]
%68 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %68, label %88, label %69
69: ; preds = %62
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %65
%71 = bitcast i32* %70 to <4 x i32>*
%72 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %71
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 4
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
%75 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %74
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %65
%77 = bitcast i32* %76 to <4 x i32>*
%78 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %77
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 4
%80 = bitcast i32* %79 to <4 x i32>*
%81 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %80
%82 = sub nsw <4 x i32> %72, %78
%83 = sub nsw <4 x i32> %75, %81
%84 = mul nsw <4 x i32> %82, %82
%85 = mul nsw <4 x i32> %83, %83
%86 = add <4 x i32> %84, %66
%87 = add <4 x i32> %85, %67
br label %88
88: ; preds = %62, %69
%89 = phi <4 x i32> [ %63, %62 ], [ %86, %69 ]
%90 = phi <4 x i32> [ %64, %62 ], [ %87, %69 ]
%91 = add <4 x i32> %90, %89
%92 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %91)
%93 = icmp eq i64 %9, %6
br i1 %93, label %109, label %94
94: ; preds = %5, %88
%95 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %9, %88 ]
%96 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %92, %88 ]
br label %97
97: ; preds = %94, %97
%98 = phi i64 [ %107, %97 ], [ %95, %94 ]
%99 = phi i32 [ %106, %97 ], [ %96, %94 ]
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %98
%101 = load i32, i32* %100
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %98
%103 = load i32, i32* %102
%104 = sub nsw i32 %101, %103
%105 = mul nsw i32 %104, %104
%106 = add nuw nsw i32 %105, %99
%107 = add nuw nsw i64 %98, 1
%108 = icmp eq i64 %107, %6
br i1 %108, label %109, label %97
109: ; preds = %97, %88, %3
%110 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %92, %88 ], [ %106, %97 ]
ret i32 %110
}