#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 */
float sqrtf(float);
float compute_thr(const float *values, int M, int N, float alpha) {
  int i, j;
  int MN = M * N;
  float mean = 0;
  float var = 0;
  float value;
  for (i = 0; i < M; ++i)
    for (j = 0; j < N; ++j) {
      value = values[i * N + j];
      mean += value;
      var += value * value;
    }
  mean = mean / MN;
  var = var / MN - mean * mean;
  return mean + alpha * sqrtf(var);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<compute_thr>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11ce <compute_thr+0xbe>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11bb <compute_thr+0xab>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
movss  -0x2c(%rbp),%xmm0
addss  -0x24(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
movss  -0x2c(%rbp),%xmm0
movss  -0x2c(%rbp),%xmm2
movss  -0x28(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    115b <compute_thr+0x4b>
jmp    11c0 <compute_thr+0xb0>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1148 <compute_thr+0x38>
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x20(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
movss  -0x28(%rbp),%xmm1
cvtsi2ssl -0x20(%rbp),%xmm0
divss  %xmm0,%xmm1
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
movss  -0x24(%rbp),%xmm2
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
movss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
movss  -0x28(%rbp),%xmm0
call   1030 <sqrtf@plt>
movss  -0x34(%rbp),%xmm1
movaps %xmm0,%xmm2
movss  -0x30(%rbp),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<compute_thr>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
movaps %xmm0,%xmm4
xorps  %xmm1,%xmm1
xorps  %xmm5,%xmm5
xorps  %xmm0,%xmm0
test   %esi,%esi
jle    11ff <compute_thr+0xef>
movslq %edx,%r10
mov    %esi,%r8d
mov    %r10d,%r11d
lea    -0x1(%r11),%r9
mov    %r11d,%r15d
and    $0x3,%r15d
and    $0xfffffffc,%r11d
lea    0xc(%rdi),%rax
shl    $0x2,%r10
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %r14d,%r14d
xorps  %xmm5,%xmm5
jmp    1173 <compute_thr+0x63>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r14
add    %r10,%rax
add    %r10,%rdi
cmp    %r8,%r14
je     11ff <compute_thr+0xef>
test   %edx,%edx
jle    1160 <compute_thr+0x50>
xor    %ebx,%ebx
cmp    $0x3,%r9
jb     11d0 <compute_thr+0xc0>
nop
movss  -0xc(%rax,%rbx,4),%xmm2
movss  -0x8(%rax,%rbx,4),%xmm3
addss  %xmm2,%xmm5
mulss  %xmm2,%xmm2
addss  %xmm0,%xmm2
addss  %xmm3,%xmm5
mulss  %xmm3,%xmm3
addss  %xmm2,%xmm3
movss  -0x4(%rax,%rbx,4),%xmm2
addss  %xmm2,%xmm5
mulss  %xmm2,%xmm2
addss  %xmm3,%xmm2
movss  (%rax,%rbx,4),%xmm0
addss  %xmm0,%xmm5
mulss  %xmm0,%xmm0
addss  %xmm2,%xmm0
add    $0x4,%rbx
cmp    %rbx,%r11
jne    1180 <compute_thr+0x70>
test   %r15,%r15
je     1160 <compute_thr+0x50>
lea    (%rdi,%rbx,4),%rbx
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm2
addss  %xmm2,%xmm5
mulss  %xmm2,%xmm2
addss  %xmm2,%xmm0
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r15
jne    11e0 <compute_thr+0xd0>
jmp    1160 <compute_thr+0x50>
imul   %esi,%edx
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ss %edx,%xmm2
divss  %xmm2,%xmm5
divss  %xmm2,%xmm0
movaps %xmm5,%xmm2
mulss  %xmm5,%xmm2
subss  %xmm2,%xmm0
ucomiss %xmm1,%xmm0
jb     1227 <compute_thr+0x117>
sqrtss %xmm0,%xmm0
jmp    1244 <compute_thr+0x134>
movss  %xmm4,0xc(%rsp)
movss  %xmm5,0x8(%rsp)
call   1030 <sqrtf@plt>
movss  0x8(%rsp),%xmm5
movss  0xc(%rsp),%xmm4
mulss  %xmm0,%xmm4
addss  %xmm5,%xmm4
movaps %xmm4,%xmm0
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define float @compute_thr(float* %0, i32 %1, i32 %2, float %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca float
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca float
%13 = alloca float
%14 = alloca float
store float* %0, float** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store float %3, float* %8
%15 = load i32, i32* %6
%16 = load i32, i32* %7
%17 = mul nsw i32 %15, %16
store i32 %17, i32* %11
store float 0.000000e+00, float* %12
store float 0.000000e+00, float* %13
store i32 0, i32* %9
br label %18
18: ; preds = %48, %4
%19 = load i32, i32* %9
%20 = load i32, i32* %6
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %51
22: ; preds = %18
store i32 0, i32* %10
br label %23
23: ; preds = %44, %22
%24 = load i32, i32* %10
%25 = load i32, i32* %7
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %47
27: ; preds = %23
%28 = load float*, float** %5
%29 = load i32, i32* %9
%30 = load i32, i32* %7
%31 = mul nsw i32 %29, %30
%32 = load i32, i32* %10
%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
store float %36, float* %14
%37 = load float, float* %14
%38 = load float, float* %12
%39 = fadd float %38, %37
store float %39, float* %12
%40 = load float, float* %14
%41 = load float, float* %14
%42 = load float, float* %13
%43 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %40, float %41, float %42)
store float %43, float* %13
br label %44
44: ; preds = %27
%45 = load i32, i32* %10
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %10
br label %23
47: ; preds = %23
br label %48
48: ; preds = %47
%49 = load i32, i32* %9
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %9
br label %18
51: ; preds = %18
%52 = load float, float* %12
%53 = load i32, i32* %11
%54 = sitofp i32 %53 to float
%55 = fdiv float %52, %54
store float %55, float* %12
%56 = load float, float* %13
%57 = load i32, i32* %11
%58 = sitofp i32 %57 to float
%59 = fdiv float %56, %58
%60 = load float, float* %12
%61 = load float, float* %12
%62 = fneg float %60
%63 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %62, float %61, float %59)
store float %63, float* %13
%64 = load float, float* %12
%65 = load float, float* %8
%66 = load float, float* %13
%67 = call float @sqrtf(float %66)
%68 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %65, float %67, float %64)
ret float %68
}

LLVM IR (-O2):
define float @compute_thr(float* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, float %3) {
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %6, label %77
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %2, 0
%8 = sext i32 %2 to i64
%9 = zext i32 %1 to i64
%10 = zext i32 %2 to i64
%11 = add nsw i64 %10, -1
%12 = and i64 %10, 3
%13 = icmp ult i64 %11, 3
%14 = and i64 %10, 4294967292
%15 = icmp eq i64 %12, 0
br label %16
16: ; preds = %6, %72
%17 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %75, %72 ]
%18 = phi float [ 0.000000e+00, %6 ], [ %74, %72 ]
%19 = phi float [ 0.000000e+00, %6 ], [ %73, %72 ]
br i1 %7, label %20, label %72
20: ; preds = %16
%21 = mul nsw i64 %17, %8
br i1 %13, label %53, label %22
22: ; preds = %20, %22
%23 = phi i64 [ %50, %22 ], [ 0, %20 ]
%24 = phi float [ %49, %22 ], [ %18, %20 ]
%25 = phi float [ %48, %22 ], [ %19, %20 ]
%26 = phi i64 [ %51, %22 ], [ 0, %20 ]
%27 = add nsw i64 %23, %21
%28 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %27
%29 = load float, float* %28
%30 = fadd float %25, %29
%31 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %29, float %29, float %24)
%32 = or i64 %23, 1
%33 = add nsw i64 %32, %21
%34 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %33
%35 = load float, float* %34
%36 = fadd float %30, %35
%37 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %35, float %35, float %31)
%38 = or i64 %23, 2
%39 = add nsw i64 %38, %21
%40 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %39
%41 = load float, float* %40
%42 = fadd float %36, %41
%43 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %41, float %41, float %37)
%44 = or i64 %23, 3
%45 = add nsw i64 %44, %21
%46 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %45
%47 = load float, float* %46
%48 = fadd float %42, %47
%49 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %47, float %47, float %43)
%50 = add nuw nsw i64 %23, 4
%51 = add i64 %26, 4
%52 = icmp eq i64 %51, %14
br i1 %52, label %53, label %22
53: ; preds = %22, %20
%54 = phi float [ undef, %20 ], [ %48, %22 ]
%55 = phi float [ undef, %20 ], [ %49, %22 ]
%56 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %50, %22 ]
%57 = phi float [ %18, %20 ], [ %49, %22 ]
%58 = phi float [ %19, %20 ], [ %48, %22 ]
br i1 %15, label %72, label %59
59: ; preds = %53, %59
%60 = phi i64 [ %69, %59 ], [ %56, %53 ]
%61 = phi float [ %68, %59 ], [ %57, %53 ]
%62 = phi float [ %67, %59 ], [ %58, %53 ]
%63 = phi i64 [ %70, %59 ], [ 0, %53 ]
%64 = add nsw i64 %60, %21
%65 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %64
%66 = load float, float* %65
%67 = fadd float %62, %66
%68 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %66, float %66, float %61)
%69 = add nuw nsw i64 %60, 1
%70 = add i64 %63, 1
%71 = icmp eq i64 %70, %12
br i1 %71, label %72, label %59
72: ; preds = %53, %59, %16
%73 = phi float [ %19, %16 ], [ %54, %53 ], [ %67, %59 ]
%74 = phi float [ %18, %16 ], [ %55, %53 ], [ %68, %59 ]
%75 = add nuw nsw i64 %17, 1
%76 = icmp eq i64 %75, %9
br i1 %76, label %77, label %16
77: ; preds = %72, %4
%78 = phi float [ 0.000000e+00, %4 ], [ %73, %72 ]
%79 = phi float [ 0.000000e+00, %4 ], [ %74, %72 ]
%80 = mul nsw i32 %2, %1
%81 = sitofp i32 %80 to float
%82 = fdiv float %78, %81
%83 = fdiv float %79, %81
%84 = fneg float %82
%85 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %84, float %82, float %83)
%86 = tail call float @sqrtf(float %85)
%87 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %3, float %86, float %82)
ret float %87
}