#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 */
double sqrt(float);
void normalizeC(int nBasis, float *S, float *C) {
  float sum;
  int i, j, k;
  for (k = 0; k < nBasis; k++) {
    sum = 0.0;
    for (i = 0; i < nBasis; i++)
      for (j = 0; j < nBasis; j++)
        sum += C[k * nBasis + i] * C[k * nBasis + j] * S[i * nBasis + j];
    sum = 1.0 / sqrt(sum);
    for (i = 0; i < nBasis; i++)
      C[k * nBasis + i] = sum * C[k * nBasis + i];
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<normalizeC>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1260 <normalizeC+0x150>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11d9 <normalizeC+0xc9>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11c6 <normalizeC+0xb6>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x1c(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1158 <normalizeC+0x48>
jmp    11cb <normalizeC+0xbb>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1145 <normalizeC+0x35>
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  0xe12(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    124d <normalizeC+0x13d>
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1202 <normalizeC+0xf2>
jmp    1252 <normalizeC+0x142>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    112a <normalizeC+0x1a>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<normalizeC>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x58,%rsp
test   %edi,%edi
jle    13a3 <normalizeC+0x293>
mov    %edi,%r14d
mov    %r14d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
mov    %rax,0x48(%rsp)
add    $0xfffffffffffffff8,%rax
mov    %rax,0x40(%rsp)
mov    %rax,%rcx
shr    $0x3,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %r14d,%r12d
and    $0xfffffffe,%r12d
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,0x38(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
mov    %rcx,0x30(%rsp)
lea    0x4(%rdx),%r13
lea    0x0(,%r14,4),%r9
lea    0x4(%rsi),%rax
mov    %rax,0x50(%rsp)
lea    0x30(%rdx),%r15
xor    %ebp,%ebp
mov    %rdx,%rbx
mov    %rsi,0x10(%rsp)
mov    %r9,0x8(%rsp)
jmp    11a6 <normalizeC+0x96>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbp
add    %r9,%r13
add    %r9,%r15
add    %r9,%rbx
cmp    %r14,%rbp
je     13a3 <normalizeC+0x293>
mov    %rbx,0x18(%rsp)
mov    %rbp,0x20(%rsp)
mov    %rbp,%r10
imul   %r14,%r10
xorps  %xmm0,%xmm0
mov    0x50(%rsp),%rax
xor    %r8d,%r8d
jmp    11dc <normalizeC+0xcc>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r8
add    %r9,%rax
cmp    %r14,%r8
je     1250 <normalizeC+0x140>
lea    (%r8,%r10,1),%rcx
movss  (%rdx,%rcx,4),%xmm1
xor    %ebx,%ebx
cmp    $0x1,%edi
je     1222 <normalizeC+0x112>
nopl   0x0(%rax)
movss  -0x4(%r13,%rbx,4),%xmm2
mulss  %xmm1,%xmm2
mulss  -0x4(%rax,%rbx,4),%xmm2
addss  %xmm0,%xmm2
movss  0x0(%r13,%rbx,4),%xmm0
mulss  %xmm1,%xmm0
mulss  (%rax,%rbx,4),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%rbx
cmp    %rbx,%r12
jne    11f0 <normalizeC+0xe0>
test   $0x1,%r14b
je     11d0 <normalizeC+0xc0>
mov    %r8,%rcx
imul   %r14,%rcx
lea    (%rbx,%r10,1),%rbp
mulss  (%rdx,%rbp,4),%xmm1
add    %rbx,%rcx
mulss  (%rsi,%rcx,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
jmp    11d0 <normalizeC+0xc0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r10,0x28(%rsp)
mov    %rdx,%rbx
mov    %edi,%ebp
call   1030 <sqrt@plt>
mov    %ebp,%edi
movsd  0xd97(%rip),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsd2ss %xmm1,%xmm0
cmp    $0x8,%ebp
jae    12a0 <normalizeC+0x190>
xor    %eax,%eax
mov    %rbx,%rdx
mov    0x10(%rsp),%rsi
mov    0x8(%rsp),%r9
mov    0x20(%rsp),%rbp
mov    0x18(%rsp),%rbx
jmp    1360 <normalizeC+0x250>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movaps %xmm0,%xmm1
shufps $0x0,%xmm0,%xmm1
cmpq   $0x0,0x40(%rsp)
je     137c <normalizeC+0x26c>
mov    0x30(%rsp),%rcx
xor    %eax,%eax
mov    %rbx,%rdx
mov    0x10(%rsp),%rsi
mov    0x8(%rsp),%r9
mov    0x20(%rsp),%rbp
mov    0x18(%rsp),%rbx
mov    0x28(%rsp),%r8
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movups -0x30(%r15,%rax,4),%xmm2
movups -0x20(%r15,%rax,4),%xmm3
movups -0x10(%r15,%rax,4),%xmm4
movups (%r15,%rax,4),%xmm5
mulps  %xmm1,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
movups %xmm2,-0x30(%r15,%rax,4)
movups %xmm3,-0x20(%r15,%rax,4)
mulps  %xmm1,%xmm4
mulps  %xmm1,%xmm5
movups %xmm4,-0x10(%r15,%rax,4)
movups %xmm5,(%r15,%rax,4)
add    $0x10,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
jne    12e0 <normalizeC+0x1d0>
testb  $0x1,0x38(%rsp)
je     1346 <normalizeC+0x236>
add    %r8,%rax
movups (%rdx,%rax,4),%xmm2
movups 0x10(%rdx,%rax,4),%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm3
movups %xmm2,(%rdx,%rax,4)
movups %xmm3,0x10(%rdx,%rax,4)
mov    0x48(%rsp),%rcx
mov    %rcx,%rax
cmp    %r14,%rcx
je     1190 <normalizeC+0x80>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rbx,%rax,4),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rbx,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r14
jne    1360 <normalizeC+0x250>
jmp    1190 <normalizeC+0x80>
xor    %eax,%eax
mov    %rbx,%rdx
mov    0x10(%rsp),%rsi
mov    0x8(%rsp),%r9
mov    0x20(%rsp),%rbp
mov    0x18(%rsp),%rbx
mov    0x28(%rsp),%r8
testb  $0x1,0x38(%rsp)
jne    132b <normalizeC+0x21b>
jmp    1346 <normalizeC+0x236>
add    $0x58,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @normalizeC(i32 %0, float* %1, float* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca float
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store float* %1, float** %5
store float* %2, float** %6
store i32 0, i32* %10
br label %11
11: ; preds = %96, %3
%12 = load i32, i32* %10
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %99
15: ; preds = %11
store float 0.000000e+00, float* %7
store i32 0, i32* %8
br label %16
16: ; preds = %60, %15
%17 = load i32, i32* %8
%18 = load i32, i32* %4
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %63
20: ; preds = %16
store i32 0, i32* %9
br label %21
21: ; preds = %56, %20
%22 = load i32, i32* %9
%23 = load i32, i32* %4
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %59
25: ; preds = %21
%26 = load float*, float** %6
%27 = load i32, i32* %10
%28 = load i32, i32* %4
%29 = mul nsw i32 %27, %28
%30 = load i32, i32* %8
%31 = add nsw i32 %29, %30
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds float, float* %26, i64 %32
%34 = load float, float* %33
%35 = load float*, float** %6
%36 = load i32, i32* %10
%37 = load i32, i32* %4
%38 = mul nsw i32 %36, %37
%39 = load i32, i32* %9
%40 = add nsw i32 %38, %39
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds float, float* %35, i64 %41
%43 = load float, float* %42
%44 = fmul float %34, %43
%45 = load float*, float** %5
%46 = load i32, i32* %8
%47 = load i32, i32* %4
%48 = mul nsw i32 %46, %47
%49 = load i32, i32* %9
%50 = add nsw i32 %48, %49
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds float, float* %45, i64 %51
%53 = load float, float* %52
%54 = load float, float* %7
%55 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %44, float %53, float %54)
store float %55, float* %7
br label %56
56: ; preds = %25
%57 = load i32, i32* %9
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %9
br label %21
59: ; preds = %21
br label %60
60: ; preds = %59
%61 = load i32, i32* %8
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %8
br label %16
63: ; preds = %16
%64 = load float, float* %7
%65 = call double @sqrt(float %64)
%66 = fdiv double 1.000000e+00, %65
%67 = fptrunc double %66 to float
store float %67, float* %7
store i32 0, i32* %8
br label %68
68: ; preds = %92, %63
%69 = load i32, i32* %8
%70 = load i32, i32* %4
%71 = icmp slt i32 %69, %70
br i1 %71, label %72, label %95
72: ; preds = %68
%73 = load float, float* %7
%74 = load float*, float** %6
%75 = load i32, i32* %10
%76 = load i32, i32* %4
%77 = mul nsw i32 %75, %76
%78 = load i32, i32* %8
%79 = add nsw i32 %77, %78
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds float, float* %74, i64 %80
%82 = load float, float* %81
%83 = fmul float %73, %82
%84 = load float*, float** %6
%85 = load i32, i32* %10
%86 = load i32, i32* %4
%87 = mul nsw i32 %85, %86
%88 = load i32, i32* %8
%89 = add nsw i32 %87, %88
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds float, float* %84, i64 %90
store float %83, float* %91
br label %92
92: ; preds = %72
%93 = load i32, i32* %8
%94 = add nsw i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %8
br label %68
95: ; preds = %68
br label %96
96: ; preds = %95
%97 = load i32, i32* %10
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %10
br label %11
99: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @normalizeC(i32 %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2) {
%4 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %141
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %0 to i64
%7 = zext i32 %0 to i64
%8 = and i64 %7, 4294967288
%9 = add nsw i64 %8, -8
%10 = lshr exact i64 %9, 3
%11 = add nuw nsw i64 %10, 1
%12 = and i64 %7, 1
%13 = icmp eq i32 %0, 1
%14 = and i64 %7, 4294967294
%15 = icmp eq i64 %12, 0
%16 = icmp ult i32 %0, 8
%17 = and i64 %7, 4294967288
%18 = and i64 %11, 1
%19 = icmp eq i64 %9, 0
%20 = and i64 %11, 4611686018427387902
%21 = icmp eq i64 %18, 0
%22 = icmp eq i64 %17, %7
br label %23
23: ; preds = %138, %5
%24 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %139, %138 ]
%25 = mul nsw i64 %24, %6
br label %26
26: ; preds = %70, %23
%27 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %72, %70 ]
%28 = phi float [ 0.000000e+00, %23 ], [ %71, %70 ]
%29 = add nuw nsw i64 %27, %25
%30 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %29
%31 = load float, float* %30
%32 = mul nsw i64 %27, %6
br i1 %13, label %57, label %33
33: ; preds = %26, %33
%34 = phi i64 [ %54, %33 ], [ 0, %26 ]
%35 = phi float [ %53, %33 ], [ %28, %26 ]
%36 = phi i64 [ %55, %33 ], [ 0, %26 ]
%37 = add nuw nsw i64 %34, %25
%38 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %37
%39 = load float, float* %38
%40 = fmul float %31, %39
%41 = add nuw nsw i64 %34, %32
%42 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %41
%43 = load float, float* %42
%44 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %40, float %43, float %35)
%45 = or i64 %34, 1
%46 = add nuw nsw i64 %45, %25
%47 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %46
%48 = load float, float* %47
%49 = fmul float %31, %48
%50 = add nuw nsw i64 %45, %32
%51 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %50
%52 = load float, float* %51
%53 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %49, float %52, float %44)
%54 = add nuw nsw i64 %34, 2
%55 = add i64 %36, 2
%56 = icmp eq i64 %55, %14
br i1 %56, label %57, label %33
57: ; preds = %33, %26
%58 = phi float [ undef, %26 ], [ %53, %33 ]
%59 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %54, %33 ]
%60 = phi float [ %28, %26 ], [ %53, %33 ]
br i1 %15, label %70, label %61
61: ; preds = %57
%62 = add nuw nsw i64 %59, %25
%63 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %62
%64 = load float, float* %63
%65 = fmul float %31, %64
%66 = add nuw nsw i64 %59, %32
%67 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %66
%68 = load float, float* %67
%69 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %65, float %68, float %60)
br label %70
70: ; preds = %57, %61
%71 = phi float [ %58, %57 ], [ %69, %61 ]
%72 = add nuw nsw i64 %27, 1
%73 = icmp eq i64 %72, %7
br i1 %73, label %74, label %26
74: ; preds = %70
%75 = tail call double @sqrt(float %71)
%76 = fdiv double 1.000000e+00, %75
%77 = fptrunc double %76 to float
%78 = mul nsw i64 %24, %6
br i1 %16, label %128, label %79
79: ; preds = %74
%80 = insertelement <4 x float> poison, float %77, i64 0
%81 = shufflevector <4 x float> %80, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%82 = insertelement <4 x float> poison, float %77, i64 0
%83 = shufflevector <4 x float> %82, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br i1 %19, label %113, label %84
84: ; preds = %79, %84
%85 = phi i64 [ %110, %84 ], [ 0, %79 ]
%86 = phi i64 [ %111, %84 ], [ 0, %79 ]
%87 = add nuw nsw i64 %85, %78
%88 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %87
%89 = bitcast float* %88 to <4 x float>*
%90 = load <4 x float>, <4 x float>* %89
%91 = getelementptr inbounds float, float* %88, i64 4
%92 = bitcast float* %91 to <4 x float>*
%93 = load <4 x float>, <4 x float>* %92
%94 = fmul <4 x float> %90, %81
%95 = fmul <4 x float> %93, %83
%96 = bitcast float* %88 to <4 x float>*
store <4 x float> %94, <4 x float>* %96
%97 = bitcast float* %91 to <4 x float>*
store <4 x float> %95, <4 x float>* %97
%98 = or i64 %85, 8
%99 = add nuw nsw i64 %98, %78
%100 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %99
%101 = bitcast float* %100 to <4 x float>*
%102 = load <4 x float>, <4 x float>* %101
%103 = getelementptr inbounds float, float* %100, i64 4
%104 = bitcast float* %103 to <4 x float>*
%105 = load <4 x float>, <4 x float>* %104
%106 = fmul <4 x float> %102, %81
%107 = fmul <4 x float> %105, %83
%108 = bitcast float* %100 to <4 x float>*
store <4 x float> %106, <4 x float>* %108
%109 = bitcast float* %103 to <4 x float>*
store <4 x float> %107, <4 x float>* %109
%110 = add nuw i64 %85, 16
%111 = add i64 %86, 2
%112 = icmp eq i64 %111, %20
br i1 %112, label %113, label %84
113: ; preds = %84, %79
%114 = phi i64 [ 0, %79 ], [ %110, %84 ]
br i1 %21, label %127, label %115
115: ; preds = %113
%116 = add nuw nsw i64 %114, %78
%117 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %116
%118 = bitcast float* %117 to <4 x float>*
%119 = load <4 x float>, <4 x float>* %118
%120 = getelementptr inbounds float, float* %117, i64 4
%121 = bitcast float* %120 to <4 x float>*
%122 = load <4 x float>, <4 x float>* %121
%123 = fmul <4 x float> %119, %81
%124 = fmul <4 x float> %122, %83
%125 = bitcast float* %117 to <4 x float>*
store <4 x float> %123, <4 x float>* %125
%126 = bitcast float* %120 to <4 x float>*
store <4 x float> %124, <4 x float>* %126
br label %127
127: ; preds = %113, %115
br i1 %22, label %138, label %128
128: ; preds = %74, %127
%129 = phi i64 [ 0, %74 ], [ %17, %127 ]
br label %130
130: ; preds = %128, %130
%131 = phi i64 [ %136, %130 ], [ %129, %128 ]
%132 = add nuw nsw i64 %131, %78
%133 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %132
%134 = load float, float* %133
%135 = fmul float %134, %77
store float %135, float* %133
%136 = add nuw nsw i64 %131, 1
%137 = icmp eq i64 %136, %7
br i1 %137, label %138, label %130
138: ; preds = %130, %127
%139 = add nuw nsw i64 %24, 1
%140 = icmp eq i64 %139, %7
br i1 %140, label %141, label %23
141: ; preds = %138, %3
ret void
}