void unquantize_float(float *x, const int natoms, const int nframes,
                      const float precision, int *quant) {
  int iframe, i, j;
  for (iframe = 0; iframe < nframes; iframe++)
    for (i = 0; i < natoms; i++)
      for (j = 0; j < 3; j++)
        x[iframe * natoms * 3 + i * 3 + j] =
            (float)quant[iframe * natoms * 3 + i * 3 + j] * precision;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<unquantize_float>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11c5 <unquantize_float+0xc5>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11b2 <unquantize_float+0xb2>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x2c(%rbp)
jge    119f <unquantize_float+0x9f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   $0x3,%ecx,%ecx
imul   $0x3,-0x28(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
cvtsi2ssl (%rax,%rcx,4),%xmm0
mulss  -0x14(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   $0x3,%ecx,%ecx
imul   $0x3,-0x28(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1144 <unquantize_float+0x44>
jmp    11a4 <unquantize_float+0xa4>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1131 <unquantize_float+0x31>
jmp    11b7 <unquantize_float+0xb7>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111e <unquantize_float+0x1e>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<unquantize_float>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    13a8 <unquantize_float+0x2a8>
mov    %edx,%r8d
mov    %esi,%r9d
lea    -0x1(%r9),%rbp
lea    (%rsi,%rsi,2),%eax
mov    %eax,-0x34(%rsp)
lea    0x4(%rdi),%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    $0x3,%edx
mov    %ebp,%eax
mul    %edx
mov    %eax,%ebx
seto   -0x39(%rsp)
mov    $0xc,%edx
mov    %rbp,-0x28(%rsp)
mov    %rbp,%rax
mul    %rdx
mov    %rax,-0x18(%rsp)
lea    0x8(%rdi),%rax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
seto   -0x3a(%rsp)
mov    %r9d,%eax
and    $0xfffffffc,%eax
mov    %rax,-0x30(%rsp)
movaps %xmm0,%xmm1
shufps $0x0,%xmm0,%xmm1
mov    %rbx,%rax
mov    %rbx,-0x10(%rsp)
lea    0x3(%rbx),%r10d
xor    %r14d,%r14d
xor    %r12d,%r12d
xor    %r15d,%r15d
mov    %r10d,-0x38(%rsp)
jmp    11a3 <unquantize_float+0xa3>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r15d
add    %r10d,%r12d
add    %esi,%r14d
cmp    %r8d,%r15d
je     13a8 <unquantize_float+0x2a8>
test   %esi,%esi
jle    1190 <unquantize_float+0x90>
cmp    $0x4,%esi
jae    11c0 <unquantize_float+0xc0>
xor    %edx,%edx
jmp    1350 <unquantize_float+0x250>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r8d,%r10d
mov    %r9,%r8
mov    -0x34(%rsp),%edx
imul   %r15d,%edx
movslq %edx,%rdx
mov    -0x8(%rsp),%rbp
lea    0x0(,%rdx,4),%rbx
add    %rbp,%rbx
mov    -0x20(%rsp),%rax
lea    (%rax,%rdx,4),%r9
lea    (%rdi,%rdx,4),%r13
mov    -0x10(%rsp),%rbp
lea    (%rdx,%rbp,1),%r11d
cmp    %edx,%r11d
setl   %dl
or     -0x39(%rsp),%dl
mov    -0x18(%rsp),%rax
lea    (%rbx,%rax,1),%rbp
cmp    %rbx,%rbp
setb   %bl
lea    (%r9,%rax,1),%rbp
cmp    %r9,%rbp
setb   %r11b
lea    (%rax,%r13,1),%rbp
cmp    %r13,%rbp
setb   %bpl
test   %dl,%dl
jne    1336 <unquantize_float+0x236>
mov    -0x28(%rsp),%rdx
shr    $0x20,%rdx
jne    1336 <unquantize_float+0x236>
mov    -0x3a(%rsp),%al
or     %al,%bl
jne    1336 <unquantize_float+0x236>
or     %al,%r11b
jne    1336 <unquantize_float+0x236>
or     %al,%bpl
mov    $0x0,%edx
mov    %r8,%r9
mov    %r10d,%r8d
mov    -0x38(%rsp),%r10d
jne    1350 <unquantize_float+0x250>
mov    %r12d,%r13d
mov    -0x30(%rsp),%rbp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq %r13d,%r13
movdqu (%rcx,%r13,4),%xmm2
movdqu 0x10(%rcx,%r13,4),%xmm3
movups 0x20(%rcx,%r13,4),%xmm4
movaps %xmm4,%xmm5
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm6
pshufd $0x55,%xmm3,%xmm7
punpckldq %xmm7,%xmm6
shufps $0xc4,%xmm4,%xmm6
shufps $0xe5,%xmm3,%xmm4
movdqa %xmm2,%xmm7
shufps $0x2c,%xmm4,%xmm7
shufps $0xf6,%xmm3,%xmm5
shufps $0x1,%xmm3,%xmm2
shufps $0x28,%xmm5,%xmm2
cvtdq2ps %xmm7,%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm3
cvtdq2ps %xmm2,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm2
cvtdq2ps %xmm6,%xmm4
mulps  %xmm1,%xmm4
movaps %xmm2,%xmm5
movlhps %xmm3,%xmm5
movaps %xmm4,%xmm6
shufps $0xd4,%xmm3,%xmm6
shufps $0x82,%xmm6,%xmm5
movaps %xmm3,%xmm6
unpckhpd %xmm2,%xmm6
movaps %xmm4,%xmm7
shufps $0x11,%xmm2,%xmm7
shufps $0x82,%xmm6,%xmm7
shufps $0xff,%xmm4,%xmm2
shufps $0x23,%xmm4,%xmm3
shufps $0x82,%xmm2,%xmm3
movups %xmm3,0x20(%rdi,%r13,4)
movups %xmm7,0x10(%rdi,%r13,4)
movups %xmm5,(%rdi,%r13,4)
add    $0xc,%r13d
add    $0xfffffffffffffffc,%rbp
jne    1280 <unquantize_float+0x180>
mov    -0x30(%rsp),%rax
mov    %rax,%rdx
cmp    %r9,%rax
je     1190 <unquantize_float+0x90>
jmp    1350 <unquantize_float+0x250>
xor    %edx,%edx
mov    %r8,%r9
mov    %r10d,%r8d
mov    -0x38(%rsp),%r10d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    (%r14,%rdx,1),%ebp
lea    0x0(%rbp,%rbp,2),%ebp
mov    %r9,%rbx
sub    %rdx,%rbx
xchg   %ax,%ax
movslq %ebp,%rbp
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ssl (%rcx,%rbp,4),%xmm2
mulss  %xmm0,%xmm2
movss  %xmm2,(%rdi,%rbp,4)
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ssl 0x4(%rcx,%rbp,4),%xmm2
mulss  %xmm0,%xmm2
movss  %xmm2,0x4(%rdi,%rbp,4)
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ssl 0x8(%rcx,%rbp,4),%xmm2
mulss  %xmm0,%xmm2
movss  %xmm2,0x8(%rdi,%rbp,4)
add    $0x3,%ebp
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
jne    1360 <unquantize_float+0x260>
jmp    1190 <unquantize_float+0x90>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @unquantize_float(float* nocapture writeonly %0, i32 %1, i32 %2, float %3, i32* nocapture %4) {
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %118
7: ; preds = %5
%8 = icmp sgt i32 %1, 0
%9 = zext i32 %1 to i64
%10 = add nsw i64 %9, -1
%11 = mul i32 %1, 3
%12 = getelementptr float, float* %0, i64 1
%13 = getelementptr float, float* %0, i64 2
%14 = icmp ult i32 %1, 4
%15 = trunc i64 %10 to i32
%16 = call { i32, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 %15, i32 3)
%17 = extractvalue { i32, i1 } %16, 0
%18 = extractvalue { i32, i1 } %16, 1
%19 = icmp ugt i64 %10, 4294967295
%20 = call { i64, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %10, i64 12)
%21 = extractvalue { i64, i1 } %20, 0
%22 = extractvalue { i64, i1 } %20, 1
%23 = call { i64, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %10, i64 12)
%24 = extractvalue { i64, i1 } %23, 0
%25 = extractvalue { i64, i1 } %23, 1
%26 = call { i64, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %10, i64 12)
%27 = extractvalue { i64, i1 } %26, 0
%28 = extractvalue { i64, i1 } %26, 1
%29 = and i64 %9, 4294967292
%30 = insertelement <4 x float> poison, float %3, i64 0
%31 = shufflevector <4 x float> %30, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%32 = icmp eq i64 %29, %9
br label %33
33: ; preds = %7, %115
%34 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %116, %115 ]
%35 = mul i32 %11, %34
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr float, float* %12, i64 %36
%38 = bitcast float* %37 to i8*
%39 = getelementptr float, float* %13, i64 %36
%40 = bitcast float* %39 to i8*
%41 = getelementptr float, float* %0, i64 %36
%42 = bitcast float* %41 to i8*
br i1 %8, label %43, label %115
43: ; preds = %33
%44 = mul nsw i32 %34, %1
br i1 %14, label %88, label %45
45: ; preds = %43
%46 = add i32 %35, %17
%47 = icmp slt i32 %46, %35
%48 = or i1 %47, %18
%49 = or i1 %48, %19
%50 = getelementptr i8, i8* %38, i64 %21
%51 = icmp ult i8* %50, %38
%52 = or i1 %51, %22
%53 = getelementptr i8, i8* %40, i64 %24
%54 = icmp ult i8* %53, %40
%55 = or i1 %54, %25
%56 = getelementptr i8, i8* %42, i64 %27
%57 = icmp ult i8* %56, %42
%58 = or i1 %57, %28
%59 = or i1 %49, %52
%60 = or i1 %59, %55
%61 = or i1 %60, %58
br i1 %61, label %88, label %62
62: ; preds = %45, %62
%63 = phi i64 [ %85, %62 ], [ 0, %45 ]
%64 = trunc i64 %63 to i32
%65 = add i32 %44, %64
%66 = mul i32 %65, 3
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %67
%69 = bitcast i32* %68 to <12 x i32>*
%70 = load <12 x i32>, <12 x i32>* %69
%71 = shufflevector <12 x i32> %70, <12 x i32> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 3, i32 6, i32 9>
%72 = shufflevector <12 x i32> %70, <12 x i32> poison, <4 x i32> <i32 1, i32 4, i32 7, i32 10>
%73 = shufflevector <12 x i32> %70, <12 x i32> poison, <4 x i32> <i32 2, i32 5, i32 8, i32 11>
%74 = sitofp <4 x i32> %71 to <4 x float>
%75 = fmul <4 x float> %31, %74
%76 = sitofp <4 x i32> %72 to <4 x float>
%77 = fmul <4 x float> %31, %76
%78 = sitofp <4 x i32> %73 to <4 x float>
%79 = fmul <4 x float> %31, %78
%80 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %67
%81 = bitcast float* %80 to <12 x float>*
%82 = shufflevector <4 x float> %75, <4 x float> %77, <8 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7>
%83 = shufflevector <4 x float> %79, <4 x float> poison, <8 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
%84 = shufflevector <8 x float> %82, <8 x float> %83, <12 x i32> <i32 0, i32 4, i32 8, i32 1, i32 5, i32 9, i32 2, i32 6, i32 10, i32 3, i32 7, i32 11>
store <12 x float> %84, <12 x float>* %81
%85 = add nuw i64 %63, 4
%86 = icmp eq i64 %85, %29
br i1 %86, label %87, label %62
87: ; preds = %62
br i1 %32, label %115, label %88
88: ; preds = %45, %43, %87
%89 = phi i64 [ 0, %45 ], [ 0, %43 ], [ %29, %87 ]
br label %90
90: ; preds = %88, %90
%91 = phi i64 [ %113, %90 ], [ %89, %88 ]
%92 = trunc i64 %91 to i32
%93 = add i32 %44, %92
%94 = mul i32 %93, 3
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %95
%97 = load i32, i32* %96
%98 = sitofp i32 %97 to float
%99 = fmul float %98, %3
%100 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %95
store float %99, float* %100
%101 = add nsw i64 %95, 1
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %101
%103 = load i32, i32* %102
%104 = sitofp i32 %103 to float
%105 = fmul float %104, %3
%106 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %101
store float %105, float* %106
%107 = add nsw i64 %95, 2
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %107
%109 = load i32, i32* %108
%110 = sitofp i32 %109 to float
%111 = fmul float %110, %3
%112 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %107
store float %111, float* %112
%113 = add nuw nsw i64 %91, 1
%114 = icmp eq i64 %113, %9
br i1 %114, label %115, label %90
115: ; preds = %90, %87, %33
%116 = add nuw nsw i32 %34, 1
%117 = icmp eq i32 %116, %2
br i1 %117, label %118, label %33
118: ; preds = %115, %5
ret void
}