float uhf_getEtotal(int nBasis, struct Molecule_t *mol, float *PA, float *FA,
                    float *PB, float *FB, float *H) {
  float E = 0.0;
  int i, j;
  for (i = 0; i < nBasis; i++)
    for (j = 0; j < nBasis; j++) {
      E +=
          0.5 * ((H[i * nBasis + j] + FA[i * nBasis + j]) * PA[i * nBasis + j] +
                 (H[i * nBasis + j] + FB[i * nBasis + j]) * PB[i * nBasis + j]);
    }
  return E;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<uhf_getEtotal>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1220 <uhf_getEtotal+0x120>
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    120d <uhf_getEtotal+0x10d>
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x3c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x3c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x3c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x3c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x3c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x3c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movss  -0x34(%rbp),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
movsd  0xe12(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    1141 <uhf_getEtotal+0x41>
jmp    1212 <uhf_getEtotal+0x112>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    112e <uhf_getEtotal+0x2e>
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<uhf_getEtotal>:
test   %edi,%edi
jle    119f <uhf_getEtotal+0x9f>
mov    0x8(%rsp),%rax
mov    %edi,%esi
lea    0x0(,%rsi,4),%r10
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %r11d,%r11d
movsd  0xedb(%rip),%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movss  (%rax,%rdi,4),%xmm2
movss  (%rcx,%rdi,4),%xmm3
addss  %xmm2,%xmm3
addss  (%r9,%rdi,4),%xmm2
mulss  (%r8,%rdi,4),%xmm2
mulss  (%rdx,%rdi,4),%xmm3
addss  %xmm2,%xmm3
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtss2sd %xmm3,%xmm2
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsd2ss %xmm2,%xmm0
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%rsi
jne    1140 <uhf_getEtotal+0x40>
add    $0x1,%r11
add    %r10,%rax
add    %r10,%rcx
add    %r10,%rdx
add    %r10,%r9
add    %r10,%r8
cmp    %rsi,%r11
jne    1130 <uhf_getEtotal+0x30>
ret
xorps  %xmm0,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
%struct.Molecule_t = type opaque
define float @uhf_getEtotal(i32 %0, %struct.Molecule_t* %1, float* %2, float* %3, float* %4, float* %5, float* %6) {
%8 = alloca i32
%9 = alloca %struct.Molecule_t*
%10 = alloca float*
%11 = alloca float*
%12 = alloca float*
%13 = alloca float*
%14 = alloca float*
%15 = alloca float
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
store i32 %0, i32* %8
store %struct.Molecule_t* %1, %struct.Molecule_t** %9
store float* %2, float** %10
store float* %3, float** %11
store float* %4, float** %12
store float* %5, float** %13
store float* %6, float** %14
store float 0.000000e+00, float* %15
store i32 0, i32* %16
br label %18
18: ; preds = %95, %7
%19 = load i32, i32* %16
%20 = load i32, i32* %8
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %98
22: ; preds = %18
store i32 0, i32* %17
br label %23
23: ; preds = %91, %22
%24 = load i32, i32* %17
%25 = load i32, i32* %8
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %94
27: ; preds = %23
%28 = load float*, float** %14
%29 = load i32, i32* %16
%30 = load i32, i32* %8
%31 = mul nsw i32 %29, %30
%32 = load i32, i32* %17
%33 = add nsw i32 %31, %32
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %34
%36 = load float, float* %35
%37 = load float*, float** %11
%38 = load i32, i32* %16
%39 = load i32, i32* %8
%40 = mul nsw i32 %38, %39
%41 = load i32, i32* %17
%42 = add nsw i32 %40, %41
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds float, float* %37, i64 %43
%45 = load float, float* %44
%46 = fadd float %36, %45
%47 = load float*, float** %10
%48 = load i32, i32* %16
%49 = load i32, i32* %8
%50 = mul nsw i32 %48, %49
%51 = load i32, i32* %17
%52 = add nsw i32 %50, %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds float, float* %47, i64 %53
%55 = load float, float* %54
%56 = load float*, float** %14
%57 = load i32, i32* %16
%58 = load i32, i32* %8
%59 = mul nsw i32 %57, %58
%60 = load i32, i32* %17
%61 = add nsw i32 %59, %60
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds float, float* %56, i64 %62
%64 = load float, float* %63
%65 = load float*, float** %13
%66 = load i32, i32* %16
%67 = load i32, i32* %8
%68 = mul nsw i32 %66, %67
%69 = load i32, i32* %17
%70 = add nsw i32 %68, %69
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds float, float* %65, i64 %71
%73 = load float, float* %72
%74 = fadd float %64, %73
%75 = load float*, float** %12
%76 = load i32, i32* %16
%77 = load i32, i32* %8
%78 = mul nsw i32 %76, %77
%79 = load i32, i32* %17
%80 = add nsw i32 %78, %79
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds float, float* %75, i64 %81
%83 = load float, float* %82
%84 = fmul float %74, %83
%85 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %46, float %55, float %84)
%86 = fpext float %85 to double
%87 = load float, float* %15
%88 = fpext float %87 to double
%89 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 5.000000e-01, double %86, double %88)
%90 = fptrunc double %89 to float
store float %90, float* %15
br label %91
91: ; preds = %27
%92 = load i32, i32* %17
%93 = add nsw i32 %92, 1
store i32 %93, i32* %17
br label %23
94: ; preds = %23
br label %95
95: ; preds = %94
%96 = load i32, i32* %16
%97 = add nsw i32 %96, 1
store i32 %97, i32* %16
br label %18
98: ; preds = %18
%99 = load float, float* %15
ret float %99
}

LLVM IR (-O2):
%struct.Molecule_t = type opaque
define float @uhf_getEtotal(i32 %0, %struct.Molecule_t* nocapture readnone %1, float* nocapture %2, float* nocapture %3, float* nocapture %4, float* nocapture %5, float* nocapture %6) {
%8 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %8, label %9, label %43
9: ; preds = %7
%10 = zext i32 %0 to i64
%11 = zext i32 %0 to i64
br label %12
12: ; preds = %40, %9
%13 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %41, %40 ]
%14 = phi float [ 0.000000e+00, %9 ], [ %37, %40 ]
%15 = mul nsw i64 %13, %10
br label %16
16: ; preds = %12, %16
%17 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %38, %16 ]
%18 = phi float [ %14, %12 ], [ %37, %16 ]
%19 = add nuw nsw i64 %17, %15
%20 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %19
%21 = load float, float* %20
%22 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %19
%23 = load float, float* %22
%24 = fadd float %21, %23
%25 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %19
%26 = load float, float* %25
%27 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %19
%28 = load float, float* %27
%29 = fadd float %21, %28
%30 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %19
%31 = load float, float* %30
%32 = fmul float %29, %31
%33 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %24, float %26, float %32)
%34 = fpext float %33 to double
%35 = fpext float %18 to double
%36 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %34, double 5.000000e-01, double %35)
%37 = fptrunc double %36 to float
%38 = add nuw nsw i64 %17, 1
%39 = icmp eq i64 %38, %11
br i1 %39, label %40, label %16
40: ; preds = %16
%41 = add nuw nsw i64 %13, 1
%42 = icmp eq i64 %41, %11
br i1 %42, label %43, label %12
43: ; preds = %40, %7
%44 = phi float [ 0.000000e+00, %7 ], [ %37, %40 ]
ret float %44
}