void mat4_f3_multiply(float *result, float *m, float x, float y, float z) {
  result[0] = m[0] * x + m[4] * y + m[8] * z + m[12] * 1.f;
  result[1] = m[1] * x + m[5] * y + m[9] * z + m[13] * 1.f;
  result[2] = m[2] * x + m[6] * y + m[10] * z + m[14] * 1.f;
  result[3] = m[3] * x + m[7] * y + m[11] * z + m[15] * 1.f;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mat4_f3_multiply>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
movss  %xmm1,-0x18(%rbp)
movss  %xmm2,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
movss  -0x14(%rbp),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x10(%rax),%xmm1
mulss  -0x18(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x20(%rax),%xmm1
movss  -0x1c(%rbp),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x30(%rax),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm0
movss  -0x14(%rbp),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x14(%rax),%xmm1
mulss  -0x18(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x24(%rax),%xmm1
movss  -0x1c(%rbp),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x34(%rax),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x4(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm0
movss  -0x14(%rbp),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x18(%rax),%xmm1
mulss  -0x18(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x28(%rax),%xmm1
movss  -0x1c(%rbp),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x38(%rax),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x8(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0xc(%rax),%xmm0
movss  -0x14(%rbp),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x1c(%rax),%xmm1
mulss  -0x18(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x2c(%rax),%xmm1
movss  -0x1c(%rbp),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x3c(%rax),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0xc(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mat4_f3_multiply>:
movss  0x10(%rsi),%xmm3
mulss  %xmm1,%xmm3
movss  (%rsi),%xmm4
mulss  %xmm0,%xmm4
addss  %xmm3,%xmm4
movss  0x20(%rsi),%xmm3
mulss  %xmm2,%xmm3
addss  %xmm4,%xmm3
addss  0x30(%rsi),%xmm3
movss  %xmm3,(%rdi)
movss  0x14(%rsi),%xmm3
mulss  %xmm1,%xmm3
movss  0x4(%rsi),%xmm4
mulss  %xmm0,%xmm4
addss  %xmm3,%xmm4
movss  0x24(%rsi),%xmm3
mulss  %xmm2,%xmm3
addss  %xmm4,%xmm3
addss  0x34(%rsi),%xmm3
movss  %xmm3,0x4(%rdi)
movss  0x18(%rsi),%xmm3
mulss  %xmm1,%xmm3
movss  0x8(%rsi),%xmm4
mulss  %xmm0,%xmm4
addss  %xmm3,%xmm4
movss  0x28(%rsi),%xmm3
mulss  %xmm2,%xmm3
addss  %xmm4,%xmm3
addss  0x38(%rsi),%xmm3
movss  %xmm3,0x8(%rdi)
mulss  0x1c(%rsi),%xmm1
mulss  0xc(%rsi),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mulss  0x2c(%rsi),%xmm2
addss  %xmm0,%xmm2
addss  0x3c(%rsi),%xmm2
movss  %xmm2,0xc(%rdi)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mat4_f3_multiply(float* %0, float* %1, float %2, float %3, float %4) {
%6 = alloca float*
%7 = alloca float*
%8 = alloca float
%9 = alloca float
%10 = alloca float
store float* %0, float** %6
store float* %1, float** %7
store float %2, float* %8
store float %3, float* %9
store float %4, float* %10
%11 = load float*, float** %7
%12 = getelementptr inbounds float, float* %11, i64 0
%13 = load float, float* %12
%14 = load float, float* %8
%15 = load float*, float** %7
%16 = getelementptr inbounds float, float* %15, i64 4
%17 = load float, float* %16
%18 = load float, float* %9
%19 = fmul float %17, %18
%20 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %13, float %14, float %19)
%21 = load float*, float** %7
%22 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 8
%23 = load float, float* %22
%24 = load float, float* %10
%25 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %23, float %24, float %20)
%26 = load float*, float** %7
%27 = getelementptr inbounds float, float* %26, i64 12
%28 = load float, float* %27
%29 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float 1.000000e+00, float %25)
%30 = load float*, float** %6
%31 = getelementptr inbounds float, float* %30, i64 0
store float %29, float* %31
%32 = load float*, float** %7
%33 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 1
%34 = load float, float* %33
%35 = load float, float* %8
%36 = load float*, float** %7
%37 = getelementptr inbounds float, float* %36, i64 5
%38 = load float, float* %37
%39 = load float, float* %9
%40 = fmul float %38, %39
%41 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %34, float %35, float %40)
%42 = load float*, float** %7
%43 = getelementptr inbounds float, float* %42, i64 9
%44 = load float, float* %43
%45 = load float, float* %10
%46 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %44, float %45, float %41)
%47 = load float*, float** %7
%48 = getelementptr inbounds float, float* %47, i64 13
%49 = load float, float* %48
%50 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %49, float 1.000000e+00, float %46)
%51 = load float*, float** %6
%52 = getelementptr inbounds float, float* %51, i64 1
store float %50, float* %52
%53 = load float*, float** %7
%54 = getelementptr inbounds float, float* %53, i64 2
%55 = load float, float* %54
%56 = load float, float* %8
%57 = load float*, float** %7
%58 = getelementptr inbounds float, float* %57, i64 6
%59 = load float, float* %58
%60 = load float, float* %9
%61 = fmul float %59, %60
%62 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %55, float %56, float %61)
%63 = load float*, float** %7
%64 = getelementptr inbounds float, float* %63, i64 10
%65 = load float, float* %64
%66 = load float, float* %10
%67 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %65, float %66, float %62)
%68 = load float*, float** %7
%69 = getelementptr inbounds float, float* %68, i64 14
%70 = load float, float* %69
%71 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %70, float 1.000000e+00, float %67)
%72 = load float*, float** %6
%73 = getelementptr inbounds float, float* %72, i64 2
store float %71, float* %73
%74 = load float*, float** %7
%75 = getelementptr inbounds float, float* %74, i64 3
%76 = load float, float* %75
%77 = load float, float* %8
%78 = load float*, float** %7
%79 = getelementptr inbounds float, float* %78, i64 7
%80 = load float, float* %79
%81 = load float, float* %9
%82 = fmul float %80, %81
%83 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %76, float %77, float %82)
%84 = load float*, float** %7
%85 = getelementptr inbounds float, float* %84, i64 11
%86 = load float, float* %85
%87 = load float, float* %10
%88 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %86, float %87, float %83)
%89 = load float*, float** %7
%90 = getelementptr inbounds float, float* %89, i64 15
%91 = load float, float* %90
%92 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %91, float 1.000000e+00, float %88)
%93 = load float*, float** %6
%94 = getelementptr inbounds float, float* %93, i64 3
store float %92, float* %94
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mat4_f3_multiply(float* nocapture writeonly %0, float* nocapture %1, float %2, float %3, float %4) {
%6 = load float, float* %1
%7 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 4
%8 = load float, float* %7
%9 = fmul float %8, %3
%10 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %6, float %2, float %9)
%11 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 8
%12 = load float, float* %11
%13 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %12, float %4, float %10)
%14 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 12
%15 = load float, float* %14
%16 = fadd float %15, %13
store float %16, float* %0
%17 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 1
%18 = load float, float* %17
%19 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 5
%20 = load float, float* %19
%21 = fmul float %20, %3
%22 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %18, float %2, float %21)
%23 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 9
%24 = load float, float* %23
%25 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %24, float %4, float %22)
%26 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 13
%27 = load float, float* %26
%28 = fadd float %27, %25
%29 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 1
store float %28, float* %29
%30 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 2
%31 = load float, float* %30
%32 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 6
%33 = load float, float* %32
%34 = fmul float %33, %3
%35 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %31, float %2, float %34)
%36 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 10
%37 = load float, float* %36
%38 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %37, float %4, float %35)
%39 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 14
%40 = load float, float* %39
%41 = fadd float %40, %38
%42 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 2
store float %41, float* %42
%43 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 3
%44 = load float, float* %43
%45 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 7
%46 = load float, float* %45
%47 = fmul float %46, %3
%48 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %44, float %2, float %47)
%49 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 11
%50 = load float, float* %49
%51 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %50, float %4, float %48)
%52 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 15
%53 = load float, float* %52
%54 = fadd float %53, %51
%55 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 3
store float %54, float* %55
ret void
}