#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 */
int **malloc(size_t);
int **two_d_alloc(size_t rows, size_t cols) {
  int **arr = malloc(rows * sizeof(*arr) + rows * cols * sizeof(**arr));
  if (arr == NULL) {
    return NULL;
  }
  size_t i;
  for (i = 0; i < rows; i++) {
    arr[i] = (int *)(arr + rows) + i * cols;
  }
  return arr;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<two_d_alloc>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
shl    $0x3,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    1159 <two_d_alloc+0x49>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    11b3 <two_d_alloc+0xa3>
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    11ab <two_d_alloc+0x9b>
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1161 <two_d_alloc+0x51>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<two_d_alloc>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%r14
lea    0x8(,%rsi,4),%rdi
imul   %r14,%rdi
call   1030 <malloc@plt>
test   %rax,%rax
je     1200 <two_d_alloc+0xf0>
test   %r14,%r14
je     1200 <two_d_alloc+0xf0>
lea    -0x1(%r14),%rcx
mov    %r14d,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%rcx
jae    1153 <two_d_alloc+0x43>
xor    %edx,%edx
jmp    11c8 <two_d_alloc+0xb8>
mov    %r14,%r9
and    $0xfffffffffffffffc,%r9
lea    0x0(,%r14,8),%r11
lea    (%r11,%r15,8),%rbx
mov    %r15,%r10
shl    $0x4,%r10
lea    0x0(,%r15,4),%rcx
lea    (%rcx,%r14,8),%rsi
lea    (%r15,%r15,2),%rcx
lea    (%r11,%rcx,4),%rcx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    (%rax,%r11,1),%rdi
mov    %rdi,(%rax,%rdx,8)
lea    (%rax,%rsi,1),%rdi
mov    %rdi,0x8(%rax,%rdx,8)
lea    (%rax,%rbx,1),%rdi
mov    %rdi,0x10(%rax,%rdx,8)
lea    (%rax,%rcx,1),%rdi
mov    %rdi,0x18(%rax,%rdx,8)
add    $0x4,%rdx
add    %r10,%rbx
add    %r10,%rsi
add    %r10,%rcx
add    %r10,%r11
cmp    %rdx,%r9
jne    1190 <two_d_alloc+0x80>
test   %r8,%r8
je     1200 <two_d_alloc+0xf0>
lea    (%rax,%rdx,8),%rcx
lea    (%rax,%r14,8),%rsi
imul   %r15,%rdx
lea    (%rsi,%rdx,4),%rdx
shl    $0x2,%r15
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %rdx,(%rcx,%rsi,8)
add    $0x1,%rsi
add    %r15,%rdx
cmp    %rsi,%r8
jne    11f0 <two_d_alloc+0xe0>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32** @two_d_alloc(i64 %0, i64 %1) {
%3 = shl i64 %1, 2
%4 = add i64 %3, 8
%5 = mul i64 %4, %0
%6 = tail call i32** @malloc(i64 %5)
%7 = icmp ne i32** %6, null
%8 = icmp ne i64 %0, 0
%9 = and i1 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %51
10: ; preds = %2
%11 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %0
%12 = bitcast i32** %11 to i32*
%13 = add i64 %0, -1
%14 = and i64 %0, 3
%15 = icmp ult i64 %13, 3
br i1 %15, label %39, label %16
16: ; preds = %10
%17 = and i64 %0, -4
br label %18
18: ; preds = %18, %16
%19 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %36, %18 ]
%20 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %37, %18 ]
%21 = mul i64 %19, %1
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %21
%23 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %19
store i32* %22, i32** %23
%24 = or i64 %19, 1
%25 = mul i64 %24, %1
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %25
%27 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %24
store i32* %26, i32** %27
%28 = or i64 %19, 2
%29 = mul i64 %28, %1
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %29
%31 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %28
store i32* %30, i32** %31
%32 = or i64 %19, 3
%33 = mul i64 %32, %1
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %33
%35 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %32
store i32* %34, i32** %35
%36 = add nuw i64 %19, 4
%37 = add i64 %20, 4
%38 = icmp eq i64 %37, %17
br i1 %38, label %39, label %18
39: ; preds = %18, %10
%40 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %36, %18 ]
%41 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %41, label %51, label %42
42: ; preds = %39, %42
%43 = phi i64 [ %48, %42 ], [ %40, %39 ]
%44 = phi i64 [ %49, %42 ], [ 0, %39 ]
%45 = mul i64 %43, %1
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %45
%47 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %43
store i32* %46, i32** %47
%48 = add nuw i64 %43, 1
%49 = add i64 %44, 1
%50 = icmp eq i64 %49, %14
br i1 %50, label %51, label %42
51: ; preds = %39, %42, %2
ret i32** %6
}