void calculate_flux(double *phi, double *mu, double *V, double (*grad_flux)[2],
                    double (*Ddcdmu)[2]) {
  long i, j, index, index_right, index_front;
  for (i = 1; i < (100 - 1); i++) {
    for (j = 1; j < (50 - 1); j++) {
      index = i * 50 + j;
      index_right = index + 1;
      index_front = index + 50;
      grad_flux[index][0] =
          Ddcdmu[index][0] * ((1.0) * (mu[index_front] - mu[index]) -
                              1.0 * 1.0 * (V[index_front] - V[index]));
      grad_flux[index][1] =
          Ddcdmu[index][1] * ((1.0) * (mu[index_right] - mu[index]) -
                              1.0 * 1.0 * (V[index_right] - V[index]));
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calculate_flux>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
movq   $0x1,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x63,-0x30(%rbp)
jge    1296 <calculate_flux+0x196>
movq   $0x1,-0x38(%rbp)
cmpq   $0x31,-0x38(%rbp)
jge    1280 <calculate_flux+0x180>
imul   $0x32,-0x30(%rbp),%rax
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x32,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movsd  (%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm3
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm3
movsd  0xe4e(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm3,%xmm2
movq   %xmm2,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movsd  0x8(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm3
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm3
movsd  0xdc8(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm3,%xmm2
movq   %xmm2,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movsd  %xmm0,0x8(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1133 <calculate_flux+0x33>
jmp    1285 <calculate_flux+0x185>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1120 <calculate_flux+0x20>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calculate_flux>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
lea    0x330(%rcx),%r9
mov    %rdx,-0x18(%rsp)
lea    0x198(%rdx),%rdi
mov    %rsi,-0x20(%rsp)
lea    0x198(%rsi),%rax
mov    %r8,-0x8(%rsp)
lea    0x330(%r8),%r10
mov    $0x1,%ecx
xor    %r14d,%r14d
jmp    117d <calculate_flux+0x7d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%rcx
add    $0x1,%r14
add    $0x320,%r9
add    $0x190,%rdi
add    $0x190,%rax
add    $0x320,%r10
cmp    $0x63,%rcx
je     1346 <calculate_flux+0x246>
mov    %rcx,-0x28(%rsp)
imul   $0x32,%r14,%rbx
lea    0x33(%rbx),%rbp
shl    $0x4,%rbp
mov    -0x10(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rbp,1),%r15
mov    -0x18(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%rbx,8),%r13
add    $0x4a8,%r13
lea    0x198(%rdx,%rbx,8),%r11
mov    -0x20(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%rbx,8),%r12
add    $0x4a8,%r12
lea    (%rdx,%rbx,8),%r8
add    $0x198,%r8
shl    $0x4,%rbx
add    %rbx,%rcx
add    $0x630,%rcx
mov    -0x8(%rsp),%rdx
add    %rdx,%rbx
add    $0x630,%rbx
add    %rdx,%rbp
cmp    %rbx,%r15
setb   %dl
cmp    %rcx,%rbp
setb   %sil
cmp    %r12,%r15
setb   %bl
cmp    %rcx,%r8
setb   %r12b
cmp    %r13,%r15
setb   %bpl
cmp    %rcx,%r11
setb   %r15b
test   %sil,%dl
jne    12d0 <calculate_flux+0x1d0>
and    %r12b,%bl
jne    12d0 <calculate_flux+0x1d0>
and    %r15b,%bpl
jne    12d0 <calculate_flux+0x1d0>
xor    %ebx,%ebx
mov    -0x28(%rsp),%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movupd (%r10,%rbx,2),%xmm0
movupd 0x10(%r10,%rbx,2),%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
unpcklpd %xmm1,%xmm2
unpckhpd %xmm1,%xmm0
movupd (%rax,%rbx,1),%xmm1
movupd 0x8(%rax,%rbx,1),%xmm3
movupd 0x190(%rax,%rbx,1),%xmm4
subpd  %xmm1,%xmm4
movupd (%rdi,%rbx,1),%xmm5
movupd 0x8(%rdi,%rbx,1),%xmm6
movupd 0x190(%rdi,%rbx,1),%xmm7
subpd  %xmm5,%xmm7
subpd  %xmm7,%xmm4
mulpd  %xmm2,%xmm4
subpd  %xmm1,%xmm3
subpd  %xmm5,%xmm6
subpd  %xmm6,%xmm3
mulpd  %xmm0,%xmm3
movapd %xmm4,%xmm0
unpcklpd %xmm3,%xmm0
movhlps %xmm4,%xmm3
movups %xmm3,0x10(%r9,%rbx,2)
movupd %xmm0,(%r9,%rbx,2)
add    $0x10,%rbx
cmp    $0x180,%rbx
jne    1240 <calculate_flux+0x140>
jmp    1150 <calculate_flux+0x50>
xchg   %ax,%ax
xor    %ebx,%ebx
mov    -0x28(%rsp),%rcx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  0x190(%rax,%rbx,1),%xmm0
subsd  (%rax,%rbx,1),%xmm0
movsd  0x190(%rdi,%rbx,1),%xmm1
subsd  (%rdi,%rbx,1),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  (%r10,%rbx,2),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r9,%rbx,2)
movsd  0x8(%rax,%rbx,1),%xmm0
subsd  (%rax,%rbx,1),%xmm0
movsd  0x8(%rdi,%rbx,1),%xmm1
subsd  (%rdi,%rbx,1),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  0x8(%r10,%rbx,2),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%r9,%rbx,2)
add    $0x8,%rbx
cmp    $0x180,%rbx
jne    12e0 <calculate_flux+0x1e0>
jmp    1150 <calculate_flux+0x50>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @calculate_flux(double* %0, double* %1, double* %2, [2 x double]* %3, [2 x double]* %4) {
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca [2 x double]*
%10 = alloca [2 x double]*
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
%13 = alloca i64
%14 = alloca i64
%15 = alloca i64
store double* %0, double** %6
store double* %1, double** %7
store double* %2, double** %8
store [2 x double]* %3, [2 x double]** %9
store [2 x double]* %4, [2 x double]** %10
store i64 1, i64* %11
br label %16
16: ; preds = %98, %5
%17 = load i64, i64* %11
%18 = icmp slt i64 %17, 99
br i1 %18, label %19, label %101
19: ; preds = %16
store i64 1, i64* %12
br label %20
20: ; preds = %94, %19
%21 = load i64, i64* %12
%22 = icmp slt i64 %21, 49
br i1 %22, label %23, label %97
23: ; preds = %20
%24 = load i64, i64* %11
%25 = mul nsw i64 %24, 50
%26 = load i64, i64* %12
%27 = add nsw i64 %25, %26
store i64 %27, i64* %13
%28 = load i64, i64* %13
%29 = add nsw i64 %28, 1
store i64 %29, i64* %14
%30 = load i64, i64* %13
%31 = add nsw i64 %30, 50
store i64 %31, i64* %15
%32 = load [2 x double]*, [2 x double]** %10
%33 = load i64, i64* %13
%34 = getelementptr inbounds [2 x double], [2 x double]* %32, i64 %33
%35 = getelementptr inbounds [2 x double], [2 x double]* %34, i64 0, i64 0
%36 = load double, double* %35
%37 = load double*, double** %7
%38 = load i64, i64* %15
%39 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = load double*, double** %7
%42 = load i64, i64* %13
%43 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = fsub double %40, %44
%46 = load double*, double** %8
%47 = load i64, i64* %15
%48 = getelementptr inbounds double, double* %46, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = load double*, double** %8
%51 = load i64, i64* %13
%52 = getelementptr inbounds double, double* %50, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = fsub double %49, %53
%55 = fmul double 1.000000e+00, %54
%56 = fneg double %55
%57 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 1.000000e+00, double %45, double %56)
%58 = fmul double %36, %57
%59 = load [2 x double]*, [2 x double]** %9
%60 = load i64, i64* %13
%61 = getelementptr inbounds [2 x double], [2 x double]* %59, i64 %60
%62 = getelementptr inbounds [2 x double], [2 x double]* %61, i64 0, i64 0
store double %58, double* %62
%63 = load [2 x double]*, [2 x double]** %10
%64 = load i64, i64* %13
%65 = getelementptr inbounds [2 x double], [2 x double]* %63, i64 %64
%66 = getelementptr inbounds [2 x double], [2 x double]* %65, i64 0, i64 1
%67 = load double, double* %66
%68 = load double*, double** %7
%69 = load i64, i64* %14
%70 = getelementptr inbounds double, double* %68, i64 %69
%71 = load double, double* %70
%72 = load double*, double** %7
%73 = load i64, i64* %13
%74 = getelementptr inbounds double, double* %72, i64 %73
%75 = load double, double* %74
%76 = fsub double %71, %75
%77 = load double*, double** %8
%78 = load i64, i64* %14
%79 = getelementptr inbounds double, double* %77, i64 %78
%80 = load double, double* %79
%81 = load double*, double** %8
%82 = load i64, i64* %13
%83 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 %82
%84 = load double, double* %83
%85 = fsub double %80, %84
%86 = fmul double 1.000000e+00, %85
%87 = fneg double %86
%88 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 1.000000e+00, double %76, double %87)
%89 = fmul double %67, %88
%90 = load [2 x double]*, [2 x double]** %9
%91 = load i64, i64* %13
%92 = getelementptr inbounds [2 x double], [2 x double]* %90, i64 %91
%93 = getelementptr inbounds [2 x double], [2 x double]* %92, i64 0, i64 1
store double %89, double* %93
br label %94
94: ; preds = %23
%95 = load i64, i64* %12
%96 = add nsw i64 %95, 1
store i64 %96, i64* %12
br label %20
97: ; preds = %20
br label %98
98: ; preds = %97
%99 = load i64, i64* %11
%100 = add nsw i64 %99, 1
store i64 %100, i64* %11
br label %16
101: ; preds = %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @calculate_flux(double* nocapture readnone %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2, [2 x double]* nocapture writeonly %3, [2 x double]* nocapture %4) {
br label %6
6: ; preds = %5, %114
%7 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %117, %114 ]
%8 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %115, %114 ]
%9 = mul nuw nsw i64 %7, 50
%10 = add i64 %9, 51
%11 = getelementptr [2 x double], [2 x double]* %3, i64 %10, i64 0
%12 = add i64 %9, 99
%13 = getelementptr [2 x double], [2 x double]* %3, i64 %12, i64 0
%14 = add i64 %9, 149
%15 = mul nuw nsw i64 %8, 50
%16 = getelementptr double, double* %2, i64 %14
%17 = getelementptr double, double* %2, i64 %10
%18 = getelementptr double, double* %1, i64 %14
%19 = getelementptr double, double* %1, i64 %10
%20 = getelementptr [2 x double], [2 x double]* %4, i64 %12, i64 0
%21 = getelementptr [2 x double], [2 x double]* %4, i64 %10, i64 0
%22 = icmp ult double* %11, %20
%23 = icmp ult double* %21, %13
%24 = and i1 %22, %23
%25 = icmp ult double* %11, %18
%26 = icmp ult double* %19, %13
%27 = and i1 %25, %26
%28 = or i1 %24, %27
%29 = icmp ult double* %11, %16
%30 = icmp ult double* %17, %13
%31 = and i1 %29, %30
%32 = or i1 %28, %31
br i1 %32, label %79, label %33
33: ; preds = %6, %33
%34 = phi i64 [ %77, %33 ], [ 0, %6 ]
%35 = or i64 %34, 1
%36 = add nuw nsw i64 %35, %15
%37 = add nuw nsw i64 %36, 1
%38 = add nuw nsw i64 %36, 50
%39 = getelementptr inbounds [2 x double], [2 x double]* %4, i64 %36, i64 0
%40 = bitcast double* %39 to <4 x double>*
%41 = load <4 x double>, <4 x double>* %40
%42 = shufflevector <4 x double> %41, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
%43 = shufflevector <4 x double> %41, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
%44 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %38
%45 = bitcast double* %44 to <2 x double>*
%46 = load <2 x double>, <2 x double>* %45
%47 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %36
%48 = bitcast double* %47 to <2 x double>*
%49 = load <2 x double>, <2 x double>* %48
%50 = fsub <2 x double> %46, %49
%51 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %38
%52 = bitcast double* %51 to <2 x double>*
%53 = load <2 x double>, <2 x double>* %52
%54 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %36
%55 = bitcast double* %54 to <2 x double>*
%56 = load <2 x double>, <2 x double>* %55
%57 = fsub <2 x double> %53, %56
%58 = fsub <2 x double> %50, %57
%59 = fmul <2 x double> %42, %58
%60 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %37
%61 = bitcast double* %60 to <2 x double>*
%62 = load <2 x double>, <2 x double>* %61
%63 = bitcast double* %47 to <2 x double>*
%64 = load <2 x double>, <2 x double>* %63
%65 = fsub <2 x double> %62, %64
%66 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %37
%67 = bitcast double* %66 to <2 x double>*
%68 = load <2 x double>, <2 x double>* %67
%69 = bitcast double* %54 to <2 x double>*
%70 = load <2 x double>, <2 x double>* %69
%71 = fsub <2 x double> %68, %70
%72 = fsub <2 x double> %65, %71
%73 = fmul <2 x double> %43, %72
%74 = getelementptr inbounds [2 x double], [2 x double]* %3, i64 %36, i64 0
%75 = bitcast double* %74 to <4 x double>*
%76 = shufflevector <2 x double> %59, <2 x double> %73, <4 x i32> <i32 0, i32 2, i32 1, i32 3>
store <4 x double> %76, <4 x double>* %75
%77 = add nuw i64 %34, 2
%78 = icmp eq i64 %77, 48
br i1 %78, label %114, label %33
79: ; preds = %6, %79
%80 = phi i64 [ %112, %79 ], [ 1, %6 ]
%81 = add nuw nsw i64 %80, %15
%82 = add nuw nsw i64 %81, 1
%83 = add nuw nsw i64 %81, 50
%84 = getelementptr inbounds [2 x double], [2 x double]* %4, i64 %81, i64 0
%85 = load double, double* %84
%86 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %83
%87 = load double, double* %86
%88 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %81
%89 = load double, double* %88
%90 = fsub double %87, %89
%91 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %83
%92 = load double, double* %91
%93 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %81
%94 = load double, double* %93
%95 = fsub double %92, %94
%96 = fsub double %90, %95
%97 = fmul double %85, %96
%98 = getelementptr inbounds [2 x double], [2 x double]* %3, i64 %81, i64 0
store double %97, double* %98
%99 = getelementptr inbounds [2 x double], [2 x double]* %4, i64 %81, i64 1
%100 = load double, double* %99
%101 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %82
%102 = load double, double* %101
%103 = load double, double* %88
%104 = fsub double %102, %103
%105 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %82
%106 = load double, double* %105
%107 = load double, double* %93
%108 = fsub double %106, %107
%109 = fsub double %104, %108
%110 = fmul double %100, %109
%111 = getelementptr inbounds [2 x double], [2 x double]* %3, i64 %81, i64 1
store double %110, double* %111
%112 = add nuw nsw i64 %80, 1
%113 = icmp eq i64 %112, 49
br i1 %113, label %114, label %79
114: ; preds = %33, %79
%115 = add nuw nsw i64 %8, 1
%116 = icmp eq i64 %115, 99
%117 = add i64 %7, 1
br i1 %116, label %118, label %6
118: ; preds = %114
ret void
}