#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 **allocate_array_2d(int, int);
int **matrix_multi(int **A, int **B, int a, int b, int c) {
  int **C = allocate_array_2d(a, c);
  for (int i = 0; i < a; ++i)
    for (int j = 0; j < c; ++j) {
      C[i][j] = 0;
      for (int k = 0; k < b; ++k)
        C[i][j] += A[i][k] * B[k][j];
    }
  return C;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix_multi>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
call   1030 <allocate_array_2d@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11fa <matrix_multi+0xea>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11e7 <matrix_multi+0xd7>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11d4 <matrix_multi+0xc4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
imul   (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    117d <matrix_multi+0x6d>
jmp    11d9 <matrix_multi+0xc9>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1153 <matrix_multi+0x43>
jmp    11ec <matrix_multi+0xdc>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1140 <matrix_multi+0x30>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix_multi>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %ecx,%r13d
mov    %edx,%r12d
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%r14
mov    %edx,%edi
mov    %r8d,0xc(%rsp)
mov    %r8d,%esi
call   1030 <allocate_array_2d@plt>
mov    %rax,0x10(%rsp)
test   %r12d,%r12d
jle    120b <matrix_multi+0xfb>
mov    %r12d,%eax
mov    0xc(%rsp),%r10d
mov    %r13d,%r9d
mov    %r9d,%r12d
and    $0xfffffffe,%r12d
xor    %r11d,%r11d
jmp    116d <matrix_multi+0x5d>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r11
cmp    %rax,%r11
je     120b <matrix_multi+0xfb>
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
jle    1160 <matrix_multi+0x50>
mov    0x10(%rsp),%rcx
mov    (%rcx,%r11,8),%rsi
xor    %edx,%edx
jmp    1199 <matrix_multi+0x89>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rdx
cmp    %r10,%rdx
je     1160 <matrix_multi+0x50>
movl   $0x0,(%rsi,%rdx,4)
test   %r13d,%r13d
jle    1190 <matrix_multi+0x80>
mov    (%r14,%r11,8),%rcx
xor    %ebp,%ebp
xor    %edi,%edi
cmp    $0x1,%r13d
je     11ec <matrix_multi+0xdc>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    (%r15,%rdi,8),%rbx
mov    (%rbx,%rdx,4),%ebx
imul   (%rcx,%rdi,4),%ebx
add    %ebp,%ebx
mov    %ebx,(%rsi,%rdx,4)
mov    0x8(%r15,%rdi,8),%rbp
mov    0x0(%rbp,%rdx,4),%ebp
imul   0x4(%rcx,%rdi,4),%ebp
add    %ebx,%ebp
mov    %ebp,(%rsi,%rdx,4)
add    $0x2,%rdi
cmp    %rdi,%r12
jne    11c0 <matrix_multi+0xb0>
test   $0x1,%r9b
je     1190 <matrix_multi+0x80>
mov    %r14,%r8
mov    (%r15,%rdi,8),%r14
mov    (%r14,%rdx,4),%ebx
mov    %r8,%r14
imul   (%rcx,%rdi,4),%ebx
add    %ebx,%ebp
mov    %ebp,(%rsi,%rdx,4)
jmp    1190 <matrix_multi+0x80>
mov    0x10(%rsp),%rax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32** @matrix_multi(i32** %0, i32** %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%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*** %6
store i32** %1, i32*** %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
%15 = load i32, i32* %8
%16 = load i32, i32* %10
%17 = call i32** @allocate_array_2d(i32 %15, i32 %16)
store i32** %17, i32*** %11
store i32 0, i32* %12
br label %18
18: ; preds = %78, %5
%19 = load i32, i32* %12
%20 = load i32, i32* %8
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %81
22: ; preds = %18
store i32 0, i32* %13
br label %23
23: ; preds = %74, %22
%24 = load i32, i32* %13
%25 = load i32, i32* %10
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %77
27: ; preds = %23
%28 = load i32**, i32*** %11
%29 = load i32, i32* %12
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32*, i32** %28, i64 %30
%32 = load i32*, i32** %31
%33 = load i32, i32* %13
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
store i32 0, i32* %35
store i32 0, i32* %14
br label %36
36: ; preds = %70, %27
%37 = load i32, i32* %14
%38 = load i32, i32* %9
%39 = icmp slt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %73
40: ; preds = %36
%41 = load i32**, i32*** %6
%42 = load i32, i32* %12
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32*, i32** %41, i64 %43
%45 = load i32*, i32** %44
%46 = load i32, i32* %14
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = load i32**, i32*** %7
%51 = load i32, i32* %14
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32*, i32** %50, i64 %52
%54 = load i32*, i32** %53
%55 = load i32, i32* %13
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = mul nsw i32 %49, %58
%60 = load i32**, i32*** %11
%61 = load i32, i32* %12
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32*, i32** %60, i64 %62
%64 = load i32*, i32** %63
%65 = load i32, i32* %13
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
%68 = load i32, i32* %67
%69 = add nsw i32 %68, %59
store i32 %69, i32* %67
br label %70
70: ; preds = %40
%71 = load i32, i32* %14
%72 = add nsw i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %14
br label %36
73: ; preds = %36
br label %74
74: ; preds = %73
%75 = load i32, i32* %13
%76 = add nsw i32 %75, 1
store i32 %76, i32* %13
br label %23
77: ; preds = %23
br label %78
78: ; preds = %77
%79 = load i32, i32* %12
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %12
br label %18
81: ; preds = %18
%82 = load i32**, i32*** %11
ret i32** %82
}

LLVM IR (-O2):
define i32** @matrix_multi(i32** nocapture %0, i32** nocapture %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = tail call i32** @allocate_array_2d(i32 %2, i32 %4)
%7 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %7, label %8, label %24
8: ; preds = %5
%9 = icmp sgt i32 %4, 0
%10 = icmp sgt i32 %3, 0
%11 = zext i32 %2 to i64
%12 = zext i32 %4 to i64
%13 = zext i32 %3 to i64
%14 = and i64 %13, 1
%15 = icmp eq i32 %3, 1
%16 = and i64 %13, 4294967294
%17 = icmp eq i64 %14, 0
br label %18
18: ; preds = %8, %25
%19 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %26, %25 ]
br i1 %9, label %20, label %25
20: ; preds = %18
%21 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %19
%22 = load i32*, i32** %21
%23 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %19
br label %28
24: ; preds = %25, %5
ret i32** %6
25: ; preds = %45, %18
%26 = add nuw nsw i64 %19, 1
%27 = icmp eq i64 %26, %11
br i1 %27, label %24, label %18
28: ; preds = %20, %45
%29 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %46, %45 ]
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %29
store i32 0, i32* %30
br i1 %10, label %31, label %45
31: ; preds = %28
%32 = load i32*, i32** %23
br i1 %15, label %33, label %48
33: ; preds = %48, %31
%34 = phi i32 [ 0, %31 ], [ %68, %48 ]
%35 = phi i64 [ 0, %31 ], [ %69, %48 ]
br i1 %17, label %45, label %36
36: ; preds = %33
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %35
%38 = load i32, i32* %37
%39 = getelementptr inbounds i32*, i32** %1, i64 %35
%40 = load i32*, i32** %39
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %29
%42 = load i32, i32* %41
%43 = mul nsw i32 %42, %38
%44 = add nsw i32 %34, %43
store i32 %44, i32* %30
br label %45
45: ; preds = %36, %33, %28
%46 = add nuw nsw i64 %29, 1
%47 = icmp eq i64 %46, %12
br i1 %47, label %25, label %28
48: ; preds = %31, %48
%49 = phi i32 [ %68, %48 ], [ 0, %31 ]
%50 = phi i64 [ %69, %48 ], [ 0, %31 ]
%51 = phi i64 [ %70, %48 ], [ 0, %31 ]
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %50
%53 = load i32, i32* %52
%54 = getelementptr inbounds i32*, i32** %1, i64 %50
%55 = load i32*, i32** %54
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %29
%57 = load i32, i32* %56
%58 = mul nsw i32 %57, %53
%59 = add nsw i32 %49, %58
store i32 %59, i32* %30
%60 = or i64 %50, 1
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = getelementptr inbounds i32*, i32** %1, i64 %60
%64 = load i32*, i32** %63
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %29
%66 = load i32, i32* %65
%67 = mul nsw i32 %66, %62
%68 = add nsw i32 %59, %67
store i32 %68, i32* %30
%69 = add nuw nsw i64 %50, 2
%70 = add i64 %51, 2
%71 = icmp eq i64 %70, %16
br i1 %71, label %33, label %48
}