int multiply_diagonal_matrices(double *A, double *B, double *C, int N) {
  int i;
  for (i = 0; i < N; i++) {
    C[i + i * N] = A[i + i * N] * B[i + i * N];
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multiply_diagonal_matrices>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    117c <multiply_diagonal_matrices+0x7c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x1c(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x1c(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x1c(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111a <multiply_diagonal_matrices+0x1a>
xor    %eax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multiply_diagonal_matrices>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
jle    11ab <multiply_diagonal_matrices+0xab>
mov    %ecx,%r8d
xor    %r13d,%r13d
cmp    $0x1,%ecx
je     118c <multiply_diagonal_matrices+0x8c>
lea    (%rcx,%rcx,1),%r9d
mov    %r8d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
neg    %r10
mov    $0x1,%r14d
xor    %r11d,%r11d
mov    %ecx,%ebx
xor    %r15d,%r15d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ebx,%rbx
lea    (%r14,%rbx,1),%r12
movslq %r13d,%r13
lea    (%r15,%r13,1),%rax
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm0
mulsd  (%rsi,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx,%rax,8)
movsd  (%rdi,%r12,8),%xmm0
mulsd  (%rsi,%r12,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx,%r12,8)
add    $0x2,%r15
add    %r9d,%r13d
add    $0x2,%r14
add    %r9d,%ebx
add    $0xfffffffffffffffe,%r11
cmp    %r11,%r10
jne    1140 <multiply_diagonal_matrices+0x40>
neg    %r11
mov    %r11,%r13
test   $0x1,%r8b
je     11ab <multiply_diagonal_matrices+0xab>
imul   %r13d,%ecx
movslq %ecx,%rax
add    %r13,%rax
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm0
mulsd  (%rsi,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx,%rax,8)
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @multiply_diagonal_matrices(double* %0, double* %1, double* %2, i32 %3) {
%5 = alloca double*
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store double* %0, double** %5
store double* %1, double** %6
store double* %2, double** %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %42, %4
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %8
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %45
14: ; preds = %10
%15 = load double*, double** %5
%16 = load i32, i32* %9
%17 = load i32, i32* %9
%18 = load i32, i32* %8
%19 = mul nsw i32 %17, %18
%20 = add nsw i32 %16, %19
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %21
%23 = load double, double* %22
%24 = load double*, double** %6
%25 = load i32, i32* %9
%26 = load i32, i32* %9
%27 = load i32, i32* %8
%28 = mul nsw i32 %26, %27
%29 = add nsw i32 %25, %28
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = fmul double %23, %32
%34 = load double*, double** %7
%35 = load i32, i32* %9
%36 = load i32, i32* %9
%37 = load i32, i32* %8
%38 = mul nsw i32 %36, %37
%39 = add nsw i32 %35, %38
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %40
store double %33, double* %41
br label %42
42: ; preds = %14
%43 = load i32, i32* %9
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %9
br label %10
45: ; preds = %10
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @multiply_diagonal_matrices(double* nocapture %0, double* nocapture %1, double* nocapture writeonly %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %53
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %3 to i64
%8 = and i64 %7, 1
%9 = icmp eq i32 %3, 1
br i1 %9, label %39, label %10
10: ; preds = %6
%11 = and i64 %7, 4294967294
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %36, %12 ]
%14 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %37, %12 ]
%15 = trunc i64 %13 to i32
%16 = mul nsw i32 %15, %3
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = add nsw i64 %13, %17
%19 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %18
%20 = load double, double* %19
%21 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %18
%22 = load double, double* %21
%23 = fmul double %20, %22
%24 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %18
store double %23, double* %24
%25 = or i64 %13, 1
%26 = trunc i64 %25 to i32
%27 = mul nsw i32 %26, %3
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = add nsw i64 %25, %28
%30 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %29
%31 = load double, double* %30
%32 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %29
%33 = load double, double* %32
%34 = fmul double %31, %33
%35 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %29
store double %34, double* %35
%36 = add nuw nsw i64 %13, 2
%37 = add i64 %14, 2
%38 = icmp eq i64 %37, %11
br i1 %38, label %39, label %12
39: ; preds = %12, %6
%40 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %36, %12 ]
%41 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %41, label %53, label %42
42: ; preds = %39
%43 = trunc i64 %40 to i32
%44 = mul nsw i32 %43, %3
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = add nsw i64 %40, %45
%47 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %46
%48 = load double, double* %47
%49 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %46
%50 = load double, double* %49
%51 = fmul double %48, %50
%52 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %46
store double %51, double* %52
br label %53
53: ; preds = %42, %39, %4
ret i32 0
}