void dumb_fht(double *buf, int log_n) {
  int n = 1 << log_n;
  for (int i = 0; i < log_n; ++i) {
    int s1 = 1 << i;
    int s2 = s1 << 1;
    for (int j = 0; j < n; j += s2) {
      for (int k = 0; k < s1; ++k) {
        double u = buf[j + k];
        double v = buf[j + k + s1];
        buf[j + k] = u + v;
        buf[j + k + s1] = u - v;
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dumb_fht>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1207 <dumb_fht+0x107>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11f4 <dumb_fht+0xf4>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11e1 <dumb_fht+0xe1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
addsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
subsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    115b <dumb_fht+0x5b>
jmp    11e6 <dumb_fht+0xe6>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1148 <dumb_fht+0x48>
jmp    11f9 <dumb_fht+0xf9>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111f <dumb_fht+0x1f>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dumb_fht>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    139d <dumb_fht+0x29d>
mov    %rdi,%r11
mov    $0x1,%eax
mov    %esi,%ecx
shl    %cl,%eax
cltq
mov    %rax,-0x38(%rsp)
lea    0x10(%rdi),%rax
mov    %rax,-0x40(%rsp)
lea    0x8(%rdi),%rax
mov    %rax,-0x48(%rsp)
xor    %ecx,%ecx
mov    %esi,-0x4c(%rsp)
jmp    114f <dumb_fht+0x4f>
nop
add    $0x1,%ecx
mov    -0x4c(%rsp),%esi
cmp    %esi,%ecx
je     139d <dumb_fht+0x29d>
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
cmp    $0x1f,%esi
mov    -0x38(%rsp),%r12
je     1140 <dumb_fht+0x40>
movslq %eax,%rsi
add    %eax,%eax
cmp    $0x2,%esi
mov    $0x1,%edx
cmovge %esi,%edx
movslq %eax,%r10
lea    (%rsi,%rdx,1),%rax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
mov    %edx,%eax
and    $0x7ffffffe,%eax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
mov    %rax,%rdi
shr    %rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %rdi,%rax
mov    %rdi,-0x28(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
mov    %rdi,-0x30(%rsp)
mov    %rdx,%rax
neg    %rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    -0x40(%rsp),%r15
lea    (%r15,%rsi,8),%r8
lea    0x0(,%r10,8),%r9
mov    -0x48(%rsp),%rax
lea    (%rax,%rsi,8),%r13
mov    %r11,%rdi
xor    %r14d,%r14d
jmp    11f8 <dumb_fht+0xf8>
nopl   0x0(%rax)
add    %r10,%r14
add    %r9,%r8
add    %r9,%r15
add    %r9,%r13
add    %r9,%rdi
cmp    %r12,%r14
jge    1140 <dumb_fht+0x40>
cmp    $0x1f,%ecx
je     11e0 <dumb_fht+0xe0>
cmp    $0x2,%edx
jb     1235 <dumb_fht+0x135>
mov    -0x10(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r14,1),%rbx
lea    (%r11,%r14,8),%rbp
lea    (%r11,%rbx,8),%rbx
cmp    %rbx,%rbp
jae    12d8 <dumb_fht+0x1d8>
lea    (%r14,%rdx,1),%rbx
lea    (%r14,%rsi,1),%rbp
lea    (%r11,%rbx,8),%rbx
lea    (%r11,%rbp,8),%rbp
cmp    %rbx,%rbp
jae    12d8 <dumb_fht+0x1d8>
xor    %ebp,%ebp
mov    %rbp,%rbx
test   $0x1,%dl
je     1272 <dumb_fht+0x172>
lea    (%r14,%rbp,1),%rbx
movsd  (%r11,%rbx,8),%xmm0
lea    (%rbx,%rsi,1),%rax
movsd  (%r11,%rax,8),%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,(%r11,%rbx,8)
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%r11,%rax,8)
mov    %rbp,%rbx
or     $0x1,%rbx
not    %rbp
cmp    -0x8(%rsp),%rbp
je     11e0 <dumb_fht+0xe0>
movsd  (%rdi,%rbx,8),%xmm0
movsd  -0x8(%r13,%rbx,8),%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rdi,%rbx,8)
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%r13,%rbx,8)
movsd  0x8(%rdi,%rbx,8),%xmm0
movsd  0x0(%r13,%rbx,8),%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,0x8(%rdi,%rbx,8)
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,0x0(%r13,%rbx,8)
add    $0x2,%rbx
cmp    %rbx,%rdx
jne    1280 <dumb_fht+0x180>
jmp    11e0 <dumb_fht+0xe0>
mov    %r12,%rax
cmpq   $0x0,-0x20(%rsp)
je     1391 <dumb_fht+0x291>
mov    -0x30(%rsp),%rbx
xor    %r12d,%r12d
nop
movupd -0x10(%r15,%r12,8),%xmm0
movupd -0x10(%r8,%r12,8),%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
addpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,-0x10(%r15,%r12,8)
subpd  %xmm1,%xmm0
movupd %xmm0,-0x10(%r8,%r12,8)
movupd (%r15,%r12,8),%xmm0
movupd (%r8,%r12,8),%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
addpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,(%r15,%r12,8)
subpd  %xmm1,%xmm0
movupd %xmm0,(%r8,%r12,8)
add    $0x4,%r12
add    $0xfffffffffffffffe,%rbx
jne    12f0 <dumb_fht+0x1f0>
testb  $0x1,-0x28(%rsp)
je     1378 <dumb_fht+0x278>
add    %r14,%r12
movupd (%r11,%r12,8),%xmm0
lea    (%r12,%rsi,1),%rbx
movupd (%r11,%rbx,8),%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
addpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,(%r11,%r12,8)
subpd  %xmm1,%xmm0
movupd %xmm0,(%r11,%rbx,8)
mov    -0x18(%rsp),%rbx
mov    %rbx,%rbp
cmp    %rdx,%rbx
mov    %rax,%r12
je     11e0 <dumb_fht+0xe0>
jmp    1237 <dumb_fht+0x137>
xor    %r12d,%r12d
testb  $0x1,-0x28(%rsp)
jne    134d <dumb_fht+0x24d>
jmp    1378 <dumb_fht+0x278>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @dumb_fht(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca double
%12 = alloca double
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
%13 = load i32, i32* %4
%14 = shl i32 1, %13
store i32 %14, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %15
15: ; preds = %79, %2
%16 = load i32, i32* %6
%17 = load i32, i32* %4
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %82
19: ; preds = %15
%20 = load i32, i32* %6
%21 = shl i32 1, %20
store i32 %21, i32* %7
%22 = load i32, i32* %7
%23 = shl i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %24
24: ; preds = %74, %19
%25 = load i32, i32* %9
%26 = load i32, i32* %5
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %78
28: ; preds = %24
store i32 0, i32* %10
br label %29
29: ; preds = %70, %28
%30 = load i32, i32* %10
%31 = load i32, i32* %7
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %73
33: ; preds = %29
%34 = load double*, double** %3
%35 = load i32, i32* %9
%36 = load i32, i32* %10
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %38
%40 = load double, double* %39
store double %40, double* %11
%41 = load double*, double** %3
%42 = load i32, i32* %9
%43 = load i32, i32* %10
%44 = add nsw i32 %42, %43
%45 = load i32, i32* %7
%46 = add nsw i32 %44, %45
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 %47
%49 = load double, double* %48
store double %49, double* %12
%50 = load double, double* %11
%51 = load double, double* %12
%52 = fadd double %50, %51
%53 = load double*, double** %3
%54 = load i32, i32* %9
%55 = load i32, i32* %10
%56 = add nsw i32 %54, %55
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds double, double* %53, i64 %57
store double %52, double* %58
%59 = load double, double* %11
%60 = load double, double* %12
%61 = fsub double %59, %60
%62 = load double*, double** %3
%63 = load i32, i32* %9
%64 = load i32, i32* %10
%65 = add nsw i32 %63, %64
%66 = load i32, i32* %7
%67 = add nsw i32 %65, %66
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 %68
store double %61, double* %69
br label %70
70: ; preds = %33
%71 = load i32, i32* %10
%72 = add nsw i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %10
br label %29
73: ; preds = %29
br label %74
74: ; preds = %73
%75 = load i32, i32* %8
%76 = load i32, i32* %9
%77 = add nsw i32 %76, %75
store i32 %77, i32* %9
br label %24
78: ; preds = %24
br label %79
79: ; preds = %78
%80 = load i32, i32* %6
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %6
br label %15
82: ; preds = %15
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @dumb_fht(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %8
4: ; preds = %2
%5 = shl nuw i32 1, %1
%6 = icmp eq i32 %1, 31
%7 = sext i32 %5 to i64
br label %9
8: ; preds = %112, %2
ret void
9: ; preds = %4, %112
%10 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %113, %112 ]
%11 = shl nuw i32 1, %10
br i1 %6, label %112, label %12
12: ; preds = %9
%13 = shl i32 %11, 1
%14 = icmp eq i32 %10, 31
%15 = sext i32 %11 to i64
%16 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %11, i32 1)
%17 = sext i32 %13 to i64
%18 = zext i32 %16 to i64
%19 = add nsw i64 %15, %18
%20 = and i64 %18, 2147483646
%21 = add nsw i64 %20, -2
%22 = lshr exact i64 %21, 1
%23 = add nuw i64 %22, 1
%24 = icmp ult i32 %16, 2
%25 = and i64 %18, 2147483646
%26 = and i64 %23, 1
%27 = icmp eq i64 %21, 0
%28 = and i64 %23, -2
%29 = icmp eq i64 %26, 0
%30 = icmp eq i64 %25, %18
%31 = and i64 %18, 1
%32 = icmp eq i64 %31, 0
%33 = sub nsw i64 0, %18
br label %34
34: ; preds = %12, %115
%35 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %116, %115 ]
%36 = getelementptr double, double* %0, i64 %35
%37 = add i64 %35, %18
%38 = getelementptr double, double* %0, i64 %37
%39 = add i64 %35, %15
%40 = getelementptr double, double* %0, i64 %39
%41 = add i64 %19, %35
%42 = getelementptr double, double* %0, i64 %41
br i1 %14, label %115, label %43
43: ; preds = %34
br i1 %24, label %96, label %44
44: ; preds = %43
%45 = icmp ult double* %36, %42
%46 = icmp ult double* %40, %38
%47 = and i1 %45, %46
br i1 %47, label %96, label %48
48: ; preds = %44
br i1 %27, label %80, label %49
49: ; preds = %48, %49
%50 = phi i64 [ %77, %49 ], [ 0, %48 ]
%51 = phi i64 [ %78, %49 ], [ 0, %48 ]
%52 = add nsw i64 %50, %35
%53 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %52
%54 = bitcast double* %53 to <2 x double>*
%55 = load <2 x double>, <2 x double>* %54
%56 = add nsw i64 %52, %15
%57 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %56
%58 = bitcast double* %57 to <2 x double>*
%59 = load <2 x double>, <2 x double>* %58
%60 = fadd <2 x double> %55, %59
%61 = bitcast double* %53 to <2 x double>*
store <2 x double> %60, <2 x double>* %61
%62 = fsub <2 x double> %55, %59
%63 = bitcast double* %57 to <2 x double>*
store <2 x double> %62, <2 x double>* %63
%64 = or i64 %50, 2
%65 = add nsw i64 %64, %35
%66 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %65
%67 = bitcast double* %66 to <2 x double>*
%68 = load <2 x double>, <2 x double>* %67
%69 = add nsw i64 %65, %15
%70 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %69
%71 = bitcast double* %70 to <2 x double>*
%72 = load <2 x double>, <2 x double>* %71
%73 = fadd <2 x double> %68, %72
%74 = bitcast double* %66 to <2 x double>*
store <2 x double> %73, <2 x double>* %74
%75 = fsub <2 x double> %68, %72
%76 = bitcast double* %70 to <2 x double>*
store <2 x double> %75, <2 x double>* %76
%77 = add nuw i64 %50, 4
%78 = add nuw i64 %51, 2
%79 = icmp eq i64 %78, %28
br i1 %79, label %80, label %49
80: ; preds = %49, %48
%81 = phi i64 [ 0, %48 ], [ %77, %49 ]
br i1 %29, label %95, label %82
82: ; preds = %80
%83 = add nsw i64 %81, %35
%84 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %83
%85 = bitcast double* %84 to <2 x double>*
%86 = load <2 x double>, <2 x double>* %85
%87 = add nsw i64 %83, %15
%88 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %87
%89 = bitcast double* %88 to <2 x double>*
%90 = load <2 x double>, <2 x double>* %89
%91 = fadd <2 x double> %86, %90
%92 = bitcast double* %84 to <2 x double>*
store <2 x double> %91, <2 x double>* %92
%93 = fsub <2 x double> %86, %90
%94 = bitcast double* %88 to <2 x double>*
store <2 x double> %93, <2 x double>* %94
br label %95
95: ; preds = %80, %82
br i1 %30, label %115, label %96
96: ; preds = %44, %43, %95
%97 = phi i64 [ 0, %44 ], [ 0, %43 ], [ %25, %95 ]
%98 = xor i64 %97, -1
br i1 %32, label %109, label %99
99: ; preds = %96
%100 = add nsw i64 %97, %35
%101 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %100
%102 = load double, double* %101
%103 = add nsw i64 %100, %15
%104 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %103
%105 = load double, double* %104
%106 = fadd double %102, %105
store double %106, double* %101
%107 = fsub double %102, %105
store double %107, double* %104
%108 = or i64 %97, 1
br label %109
109: ; preds = %99, %96
%110 = phi i64 [ %97, %96 ], [ %108, %99 ]
%111 = icmp eq i64 %98, %33
br i1 %111, label %115, label %118
112: ; preds = %115, %9
%113 = add nuw nsw i32 %10, 1
%114 = icmp eq i32 %113, %1
br i1 %114, label %8, label %9
115: ; preds = %109, %118, %95, %34
%116 = add nsw i64 %35, %17
%117 = icmp slt i64 %116, %7
br i1 %117, label %34, label %112
118: ; preds = %109, %118
%119 = phi i64 [ %137, %118 ], [ %110, %109 ]
%120 = add nsw i64 %119, %35
%121 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %120
%122 = load double, double* %121
%123 = add nsw i64 %120, %15
%124 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %123
%125 = load double, double* %124
%126 = fadd double %122, %125
store double %126, double* %121
%127 = fsub double %122, %125
store double %127, double* %124
%128 = add nuw nsw i64 %119, 1
%129 = add nsw i64 %128, %35
%130 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %129
%131 = load double, double* %130
%132 = add nsw i64 %129, %15
%133 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %132
%134 = load double, double* %133
%135 = fadd double %131, %134
store double %135, double* %130
%136 = fsub double %131, %134
store double %136, double* %133
%137 = add nuw nsw i64 %119, 2
%138 = icmp eq i64 %137, %18
br i1 %138, label %115, label %118
}