void rc_quaternion_multiply_array(float a[4], float b[4], float c[4]) {
  int i, j;
  float tmp[4][4];
  tmp[0][0] = a[0];
  tmp[0][1] = -a[1];
  tmp[0][2] = -a[2];
  tmp[0][3] = -a[3];
  tmp[1][0] = a[1];
  tmp[1][1] = a[0];
  tmp[1][2] = -a[3];
  tmp[1][3] = a[2];
  tmp[2][0] = a[2];
  tmp[2][1] = a[3];
  tmp[2][2] = a[0];
  tmp[2][3] = -a[1];
  tmp[3][0] = a[3];
  tmp[3][1] = -a[2];
  tmp[3][2] = a[1];
  tmp[3][3] = a[0];
  for (i = 0; i < 3; i++) {
    c[i] = 0.0f;
    for (j = 0; j < 3; j++)
      c[i] += tmp[i][j] * b[j];
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<rc_quaternion_multiply_array>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x60(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
movss  %xmm0,-0x5c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
movss  %xmm0,-0x58(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0xc(%rax),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
movss  %xmm0,-0x54(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0xc(%rax),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
movss  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x44(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0xc(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0xc(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x1c(%rbp)
jge    12cc <rc_quaternion_multiply_array+0x1cc>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x20(%rbp)
jge    12b9 <rc_quaternion_multiply_array+0x1b9>
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
lea    -0x60(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1262 <rc_quaternion_multiply_array+0x162>
jmp    12be <rc_quaternion_multiply_array+0x1be>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1241 <rc_quaternion_multiply_array+0x141>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rc_quaternion_multiply_array>:
movss  (%rdi),%xmm0
movss  0x4(%rdi),%xmm4
movss  0x8(%rdi),%xmm2
movss  0xc(%rdi),%xmm1
movl   $0x0,(%rdx)
movss  (%rsi),%xmm5
mulss  %xmm0,%xmm5
xorps  %xmm3,%xmm3
addss  %xmm3,%xmm5
movss  %xmm5,(%rdx)
movss  0x4(%rsi),%xmm6
mulss  %xmm4,%xmm6
subss  %xmm6,%xmm5
movss  %xmm5,(%rdx)
movss  0x8(%rsi),%xmm6
mulss  %xmm2,%xmm6
subss  %xmm6,%xmm5
movss  %xmm5,(%rdx)
movl   $0x0,0x4(%rdx)
mulss  (%rsi),%xmm4
addss  %xmm3,%xmm4
movss  %xmm4,0x4(%rdx)
movss  0x4(%rsi),%xmm5
mulss  %xmm0,%xmm5
addss  %xmm4,%xmm5
movss  %xmm5,0x4(%rdx)
movss  0x8(%rsi),%xmm4
mulss  %xmm1,%xmm4
subss  %xmm4,%xmm5
movss  %xmm5,0x4(%rdx)
movl   $0x0,0x8(%rdx)
mulss  (%rsi),%xmm2
addss  %xmm3,%xmm2
movss  %xmm2,0x8(%rdx)
mulss  0x4(%rsi),%xmm1
addss  %xmm2,%xmm1
movss  %xmm1,0x8(%rdx)
mulss  0x8(%rsi),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%rdx)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @rc_quaternion_multiply_array(float* %0, float* %1, float* %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca [4 x [4 x float]]
store float* %0, float** %4
store float* %1, float** %5
store float* %2, float** %6
%10 = load float*, float** %4
%11 = getelementptr inbounds float, float* %10, i64 0
%12 = load float, float* %11
%13 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 0
%14 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %13, i64 0, i64 0
store float %12, float* %14
%15 = load float*, float** %4
%16 = getelementptr inbounds float, float* %15, i64 1
%17 = load float, float* %16
%18 = fneg float %17
%19 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 0
%20 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %19, i64 0, i64 1
store float %18, float* %20
%21 = load float*, float** %4
%22 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 2
%23 = load float, float* %22
%24 = fneg float %23
%25 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 0
%26 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %25, i64 0, i64 2
store float %24, float* %26
%27 = load float*, float** %4
%28 = getelementptr inbounds float, float* %27, i64 3
%29 = load float, float* %28
%30 = fneg float %29
%31 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 0
%32 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %31, i64 0, i64 3
store float %30, float* %32
%33 = load float*, float** %4
%34 = getelementptr inbounds float, float* %33, i64 1
%35 = load float, float* %34
%36 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 1
%37 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %36, i64 0, i64 0
store float %35, float* %37
%38 = load float*, float** %4
%39 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 0
%40 = load float, float* %39
%41 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 1
%42 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %41, i64 0, i64 1
store float %40, float* %42
%43 = load float*, float** %4
%44 = getelementptr inbounds float, float* %43, i64 3
%45 = load float, float* %44
%46 = fneg float %45
%47 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 1
%48 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %47, i64 0, i64 2
store float %46, float* %48
%49 = load float*, float** %4
%50 = getelementptr inbounds float, float* %49, i64 2
%51 = load float, float* %50
%52 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 1
%53 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %52, i64 0, i64 3
store float %51, float* %53
%54 = load float*, float** %4
%55 = getelementptr inbounds float, float* %54, i64 2
%56 = load float, float* %55
%57 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 2
%58 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %57, i64 0, i64 0
store float %56, float* %58
%59 = load float*, float** %4
%60 = getelementptr inbounds float, float* %59, i64 3
%61 = load float, float* %60
%62 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 2
%63 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %62, i64 0, i64 1
store float %61, float* %63
%64 = load float*, float** %4
%65 = getelementptr inbounds float, float* %64, i64 0
%66 = load float, float* %65
%67 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 2
%68 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %67, i64 0, i64 2
store float %66, float* %68
%69 = load float*, float** %4
%70 = getelementptr inbounds float, float* %69, i64 1
%71 = load float, float* %70
%72 = fneg float %71
%73 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 2
%74 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %73, i64 0, i64 3
store float %72, float* %74
%75 = load float*, float** %4
%76 = getelementptr inbounds float, float* %75, i64 3
%77 = load float, float* %76
%78 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 3
%79 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %78, i64 0, i64 0
store float %77, float* %79
%80 = load float*, float** %4
%81 = getelementptr inbounds float, float* %80, i64 2
%82 = load float, float* %81
%83 = fneg float %82
%84 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 3
%85 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %84, i64 0, i64 1
store float %83, float* %85
%86 = load float*, float** %4
%87 = getelementptr inbounds float, float* %86, i64 1
%88 = load float, float* %87
%89 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 3
%90 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %89, i64 0, i64 2
store float %88, float* %90
%91 = load float*, float** %4
%92 = getelementptr inbounds float, float* %91, i64 0
%93 = load float, float* %92
%94 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 3
%95 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %94, i64 0, i64 3
store float %93, float* %95
store i32 0, i32* %7
br label %96
96: ; preds = %130, %3
%97 = load i32, i32* %7
%98 = icmp slt i32 %97, 3
br i1 %98, label %99, label %133
99: ; preds = %96
%100 = load float*, float** %6
%101 = load i32, i32* %7
%102 = sext i32 %101 to i64
%103 = getelementptr inbounds float, float* %100, i64 %102
store float 0.000000e+00, float* %103
store i32 0, i32* %8
br label %104
104: ; preds = %126, %99
%105 = load i32, i32* %8
%106 = icmp slt i32 %105, 3
br i1 %106, label %107, label %129
107: ; preds = %104
%108 = load i32, i32* %7
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds [4 x [4 x float]], [4 x [4 x float]]* %9, i64 0, i64 %109
%111 = load i32, i32* %8
%112 = sext i32 %111 to i64
%113 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %110, i64 0, i64 %112
%114 = load float, float* %113
%115 = load float*, float** %5
%116 = load i32, i32* %8
%117 = sext i32 %116 to i64
%118 = getelementptr inbounds float, float* %115, i64 %117
%119 = load float, float* %118
%120 = load float*, float** %6
%121 = load i32, i32* %7
%122 = sext i32 %121 to i64
%123 = getelementptr inbounds float, float* %120, i64 %122
%124 = load float, float* %123
%125 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %114, float %119, float %124)
store float %125, float* %123
br label %126
126: ; preds = %107
%127 = load i32, i32* %8
%128 = add nsw i32 %127, 1
store i32 %128, i32* %8
br label %104
129: ; preds = %104
br label %130
130: ; preds = %129
%131 = load i32, i32* %7
%132 = add nsw i32 %131, 1
store i32 %132, i32* %7
br label %96
133: ; preds = %96
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @rc_quaternion_multiply_array(float* nocapture %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2) {
%4 = load float, float* %0
%5 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 1
%6 = load float, float* %5
%7 = fneg float %6
%8 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 2
%9 = load float, float* %8
%10 = fneg float %9
%11 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 3
%12 = load float, float* %11
%13 = fneg float %12
store float 0.000000e+00, float* %2
%14 = load float, float* %1
%15 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %4, float %14, float 0.000000e+00)
store float %15, float* %2
%16 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 1
%17 = load float, float* %16
%18 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %7, float %17, float %15)
store float %18, float* %2
%19 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 2
%20 = load float, float* %19
%21 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %10, float %20, float %18)
store float %21, float* %2
%22 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 1
store float 0.000000e+00, float* %22
%23 = load float, float* %1
%24 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %6, float %23, float 0.000000e+00)
store float %24, float* %22
%25 = load float, float* %16
%26 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %4, float %25, float %24)
store float %26, float* %22
%27 = load float, float* %19
%28 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %13, float %27, float %26)
store float %28, float* %22
%29 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 2
store float 0.000000e+00, float* %29
%30 = load float, float* %1
%31 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %9, float %30, float 0.000000e+00)
store float %31, float* %29
%32 = load float, float* %16
%33 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %12, float %32, float %31)
store float %33, float* %29
%34 = load float, float* %19
%35 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %4, float %34, float %33)
store float %35, float* %29
ret void
}