void for_loop(int f, int i_max, int j_max) {
  switch (f) {
  case 0:
    for (int i = 0; i < i_max; i++) {
      for (int j = 0; j < j_max; j++) {
        ;
      }
    }
    break;
  case 1:
    for (int i = 1; i <= i_max; i++) {
      for (int j = 1; j <= j_max; j++) {
        ;
      }
    }
    break;
  case 2:
    for (int i = i_max; i != 0; i--) {
      for (int j = j_max; j != 0; j--) {
        ;
      }
    }
    break;
  case 3:
    for (int i = i_max; i--;) {
      for (int j = j_max; j--;) {
        ;
      }
    }
    break;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<for_loop>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
sub    $0x3,%rax
ja     1262 <for_loop+0x162>
mov    -0x38(%rbp),%rax
lea    0xed7(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
add    %rcx,%rax
jmp    *%rax
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    117e <for_loop+0x7e>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    116b <for_loop+0x6b>
jmp    115d <for_loop+0x5d>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    114c <for_loop+0x4c>
jmp    1170 <for_loop+0x70>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1139 <for_loop+0x39>
jmp    1262 <for_loop+0x162>
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     11cf <for_loop+0xcf>
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     11bc <for_loop+0xbc>
jmp    11ae <for_loop+0xae>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    119d <for_loop+0x9d>
jmp    11c1 <for_loop+0xc1>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    118a <for_loop+0x8a>
jmp    1262 <for_loop+0x162>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
je     121a <for_loop+0x11a>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
je     1207 <for_loop+0x107>
jmp    11f9 <for_loop+0xf9>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11ea <for_loop+0xea>
jmp    120c <for_loop+0x10c>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11da <for_loop+0xda>
jmp    1262 <for_loop+0x162>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x28(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     125d <for_loop+0x15d>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x2c(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     1258 <for_loop+0x158>
jmp    123f <for_loop+0x13f>
jmp    1225 <for_loop+0x125>
jmp    1262 <for_loop+0x162>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<for_loop>:
ret

LLVM IR (-O0):
define void @for_loop(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%15 = load i32, i32* %4
switch i32 %15, label %88 [
i32 0, label %16
i32 1, label %35
i32 2, label %54
i32 3, label %73
]
16: ; preds = %3
store i32 0, i32* %7
br label %17
17: ; preds = %31, %16
%18 = load i32, i32* %7
%19 = load i32, i32* %5
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %34
21: ; preds = %17
store i32 0, i32* %8
br label %22
22: ; preds = %27, %21
%23 = load i32, i32* %8
%24 = load i32, i32* %6
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %30
26: ; preds = %22
br label %27
27: ; preds = %26
%28 = load i32, i32* %8
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %8
br label %22
30: ; preds = %22
br label %31
31: ; preds = %30
%32 = load i32, i32* %7
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %7
br label %17
34: ; preds = %17
br label %88
35: ; preds = %3
store i32 1, i32* %9
br label %36
36: ; preds = %50, %35
%37 = load i32, i32* %9
%38 = load i32, i32* %5
%39 = icmp sle i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %53
40: ; preds = %36
store i32 1, i32* %10
br label %41
41: ; preds = %46, %40
%42 = load i32, i32* %10
%43 = load i32, i32* %6
%44 = icmp sle i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %49
45: ; preds = %41
br label %46
46: ; preds = %45
%47 = load i32, i32* %10
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %10
br label %41
49: ; preds = %41
br label %50
50: ; preds = %49
%51 = load i32, i32* %9
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %9
br label %36
53: ; preds = %36
br label %88
54: ; preds = %3
%55 = load i32, i32* %5
store i32 %55, i32* %11
br label %56
56: ; preds = %69, %54
%57 = load i32, i32* %11
%58 = icmp ne i32 %57, 0
br i1 %58, label %59, label %72
59: ; preds = %56
%60 = load i32, i32* %6
store i32 %60, i32* %12
br label %61
61: ; preds = %65, %59
%62 = load i32, i32* %12
%63 = icmp ne i32 %62, 0
br i1 %63, label %64, label %68
64: ; preds = %61
br label %65
65: ; preds = %64
%66 = load i32, i32* %12
%67 = add nsw i32 %66, -1
store i32 %67, i32* %12
br label %61
68: ; preds = %61
br label %69
69: ; preds = %68
%70 = load i32, i32* %11
%71 = add nsw i32 %70, -1
store i32 %71, i32* %11
br label %56
72: ; preds = %56
br label %88
73: ; preds = %3
%74 = load i32, i32* %5
store i32 %74, i32* %13
br label %75
75: ; preds = %86, %73
%76 = load i32, i32* %13
%77 = add nsw i32 %76, -1
store i32 %77, i32* %13
%78 = icmp ne i32 %76, 0
br i1 %78, label %79, label %87
79: ; preds = %75
%80 = load i32, i32* %6
store i32 %80, i32* %14
br label %81
81: ; preds = %85, %79
%82 = load i32, i32* %14
%83 = add nsw i32 %82, -1
store i32 %83, i32* %14
%84 = icmp ne i32 %82, 0
br i1 %84, label %85, label %86
85: ; preds = %81
br label %81
86: ; preds = %81
br label %75
87: ; preds = %75
br label %88
88: ; preds = %3, %87, %72, %53, %34
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @for_loop(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
ret void
}