void matvec3_c(float m[9], float v[3], float d[3]) {
  d[0] = m[0] * v[0] + m[3] * v[1] + m[6] * v[2];
  d[1] = m[1] * v[0] + m[4] * v[1] + m[7] * v[2];
  d[2] = m[2] * v[0] + m[5] * v[1] + m[8] * v[2];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matvec3_c>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0xc(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mulss  0x4(%rax),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x18(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x10(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mulss  0x4(%rax),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x1c(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x4(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x14(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mulss  0x4(%rax),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x20(%rax),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x8(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matvec3_c>:
movss  (%rdi),%xmm0
movss  0xc(%rdi),%xmm1
mulss  0x4(%rsi),%xmm1
mulss  (%rsi),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  0x18(%rdi),%xmm1
mulss  0x8(%rsi),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rdx)
movss  0x4(%rdi),%xmm0
movss  0x10(%rdi),%xmm1
mulss  0x4(%rsi),%xmm1
mulss  (%rsi),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  0x1c(%rdi),%xmm1
mulss  0x8(%rsi),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%rdx)
movss  0x8(%rdi),%xmm0
movss  0x14(%rdi),%xmm1
mulss  0x4(%rsi),%xmm1
mulss  (%rsi),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  0x20(%rdi),%xmm1
mulss  0x8(%rsi),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x8(%rdx)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matvec3_c(float* %0, float* %1, float* %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
store float* %0, float** %4
store float* %1, float** %5
store float* %2, float** %6
%7 = load float*, float** %4
%8 = getelementptr inbounds float, float* %7, i64 0
%9 = load float, float* %8
%10 = load float*, float** %5
%11 = getelementptr inbounds float, float* %10, i64 0
%12 = load float, float* %11
%13 = load float*, float** %4
%14 = getelementptr inbounds float, float* %13, i64 3
%15 = load float, float* %14
%16 = load float*, float** %5
%17 = getelementptr inbounds float, float* %16, i64 1
%18 = load float, float* %17
%19 = fmul float %15, %18
%20 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %9, float %12, float %19)
%21 = load float*, float** %4
%22 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 6
%23 = load float, float* %22
%24 = load float*, float** %5
%25 = getelementptr inbounds float, float* %24, i64 2
%26 = load float, float* %25
%27 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %23, float %26, float %20)
%28 = load float*, float** %6
%29 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 0
store float %27, float* %29
%30 = load float*, float** %4
%31 = getelementptr inbounds float, float* %30, i64 1
%32 = load float, float* %31
%33 = load float*, float** %5
%34 = getelementptr inbounds float, float* %33, i64 0
%35 = load float, float* %34
%36 = load float*, float** %4
%37 = getelementptr inbounds float, float* %36, i64 4
%38 = load float, float* %37
%39 = load float*, float** %5
%40 = getelementptr inbounds float, float* %39, i64 1
%41 = load float, float* %40
%42 = fmul float %38, %41
%43 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %32, float %35, float %42)
%44 = load float*, float** %4
%45 = getelementptr inbounds float, float* %44, i64 7
%46 = load float, float* %45
%47 = load float*, float** %5
%48 = getelementptr inbounds float, float* %47, i64 2
%49 = load float, float* %48
%50 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %46, float %49, float %43)
%51 = load float*, float** %6
%52 = getelementptr inbounds float, float* %51, i64 1
store float %50, float* %52
%53 = load float*, float** %4
%54 = getelementptr inbounds float, float* %53, i64 2
%55 = load float, float* %54
%56 = load float*, float** %5
%57 = getelementptr inbounds float, float* %56, i64 0
%58 = load float, float* %57
%59 = load float*, float** %4
%60 = getelementptr inbounds float, float* %59, i64 5
%61 = load float, float* %60
%62 = load float*, float** %5
%63 = getelementptr inbounds float, float* %62, i64 1
%64 = load float, float* %63
%65 = fmul float %61, %64
%66 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %55, float %58, float %65)
%67 = load float*, float** %4
%68 = getelementptr inbounds float, float* %67, i64 8
%69 = load float, float* %68
%70 = load float*, float** %5
%71 = getelementptr inbounds float, float* %70, i64 2
%72 = load float, float* %71
%73 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %69, float %72, float %66)
%74 = load float*, float** %6
%75 = getelementptr inbounds float, float* %74, i64 2
store float %73, float* %75
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matvec3_c(float* nocapture %0, float* nocapture %1, float* nocapture writeonly %2) {
%4 = load float, float* %0
%5 = load float, float* %1
%6 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 3
%7 = load float, float* %6
%8 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 1
%9 = load float, float* %8
%10 = fmul float %7, %9
%11 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %4, float %5, float %10)
%12 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 6
%13 = load float, float* %12
%14 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 2
%15 = load float, float* %14
%16 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %13, float %15, float %11)
store float %16, float* %2
%17 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 1
%18 = load float, float* %17
%19 = load float, float* %1
%20 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 4
%21 = load float, float* %20
%22 = load float, float* %8
%23 = fmul float %21, %22
%24 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %18, float %19, float %23)
%25 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 7
%26 = load float, float* %25
%27 = load float, float* %14
%28 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %26, float %27, float %24)
%29 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 1
store float %28, float* %29
%30 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 2
%31 = load float, float* %30
%32 = load float, float* %1
%33 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 5
%34 = load float, float* %33
%35 = load float, float* %8
%36 = fmul float %34, %35
%37 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %31, float %32, float %36)
%38 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 8
%39 = load float, float* %38
%40 = load float, float* %14
%41 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %39, float %40, float %37)
%42 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 2
store float %41, float* %42
ret void
}