void flatten(float ***in, float *out, int sh0, int sh1, int sh2) {
  int i, j, k, total = 0;
  for (i = 0; i < sh0; i++) {
    for (j = 0; j < sh1; j++) {
      for (k = 0; k < sh2; k++) {
        out[total] = in[i][j][k];
        total += 1;
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<flatten>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11bd <flatten+0xbd>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11aa <flatten+0xaa>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1197 <flatten+0x97>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    114a <flatten+0x4a>
jmp    119c <flatten+0x9c>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1137 <flatten+0x37>
jmp    11af <flatten+0xaf>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1124 <flatten+0x24>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<flatten>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %ecx,-0x54(%rsp)
mov    %rdi,-0x8(%rsp)
test   %edx,%edx
jle    1374 <flatten+0x274>
mov    %edx,%eax
mov    %rax,-0x50(%rsp)
mov    -0x54(%rsp),%r13d
mov    %r8d,%r10d
lea    (%rsi,%r10,4),%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
mov    %r10d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
add    $0xfffffffffffffff8,%rax
mov    %rax,-0x28(%rsp)
shr    $0x3,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %eax,%r12d
and    $0x3,%r12d
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x40(%rsp)
mov    %r10d,%edi
and    $0x3,%edi
lea    0x70(%rsi),%rax
mov    %rax,-0x48(%rsp)
lea    0x10(%rsi),%rax
mov    %rax,-0x38(%rsp)
mov    %r12,-0x30(%rsp)
shl    $0x5,%r12
lea    0xc(%rsi),%rax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
xor    %r14d,%r14d
xor    %r9d,%r9d
jmp    11af <flatten+0xaf>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r14
cmp    -0x50(%rsp),%r14
je     1374 <flatten+0x274>
cmpl   $0x0,-0x54(%rsp)
jle    11a0 <flatten+0xa0>
xor    %ebp,%ebp
jmp    11c9 <flatten+0xc9>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbp
cmp    %r13,%rbp
je     11a0 <flatten+0xa0>
test   %r8d,%r8d
jle    11c0 <flatten+0xc0>
mov    -0x8(%rsp),%rax
mov    (%rax,%r14,8),%rax
mov    (%rax,%rbp,8),%r15
movslq %r9d,%r9
cmp    $0x8,%r8d
jb     1207 <flatten+0x107>
lea    (%rsi,%r9,4),%rax
lea    (%r15,%r10,4),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    129f <flatten+0x19f>
mov    -0x18(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r9,4),%rax
cmp    %rax,%r15
jae    129f <flatten+0x19f>
xor    %r11d,%r11d
mov    %r11,%rbx
not    %rbx
add    %r10,%rbx
test   %rdi,%rdi
je     123a <flatten+0x13a>
mov    %rdi,%rcx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%r15,%r11,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rsi,%r9,4)
add    $0x1,%r9
add    $0x1,%r11
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
jne    1220 <flatten+0x120>
cmp    $0x3,%rbx
jb     11c0 <flatten+0xc0>
mov    %r10,%rcx
sub    %r11,%rcx
lea    (%r15,%r11,4),%rdx
add    $0xc,%rdx
mov    -0x10(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r9,4),%rax
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
movss  -0xc(%rdx,%rbx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0xc(%rax,%rbx,4)
movss  -0x8(%rdx,%rbx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x8(%rax,%rbx,4)
movss  -0x4(%rdx,%rbx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rax,%rbx,4)
movss  (%rdx,%rbx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rbx,4)
add    $0x4,%rbx
cmp    %rbx,%rcx
jne    1260 <flatten+0x160>
add    %rbx,%r9
jmp    11c0 <flatten+0xc0>
cmpq   $0x18,-0x28(%rsp)
jae    12ab <flatten+0x1ab>
xor    %ebx,%ebx
jmp    1320 <flatten+0x220>
mov    -0x48(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r9,4),%rdx
mov    -0x40(%rsp),%rcx
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups (%r15,%rbx,4),%xmm0
movups 0x10(%r15,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x70(%rdx,%rbx,4)
movups %xmm1,-0x60(%rdx,%rbx,4)
movups 0x20(%r15,%rbx,4),%xmm0
movups 0x30(%r15,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x50(%rdx,%rbx,4)
movups %xmm1,-0x40(%rdx,%rbx,4)
movups 0x40(%r15,%rbx,4),%xmm0
movups 0x50(%r15,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x30(%rdx,%rbx,4)
movups %xmm1,-0x20(%rdx,%rbx,4)
movups 0x60(%r15,%rbx,4),%xmm0
movups 0x70(%r15,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rdx,%rbx,4)
movups %xmm1,(%rdx,%rbx,4)
add    $0x20,%rbx
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
jne    12c0 <flatten+0x1c0>
cmpq   $0x0,-0x30(%rsp)
je     135b <flatten+0x25b>
lea    (%r15,%rbx,4),%rax
add    $0x10,%rax
add    %r9,%rbx
mov    -0x38(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rbx,4),%rcx
xor    %edx,%edx
xchg   %ax,%ax
movups -0x10(%rax,%rdx,1),%xmm0
movups (%rax,%rdx,1),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rcx,%rdx,1)
movups %xmm1,(%rcx,%rdx,1)
add    $0x20,%rdx
cmp    %rdx,%r12
jne    1340 <flatten+0x240>
mov    -0x20(%rsp),%rax
add    %rax,%r9
mov    %rax,%r11
cmp    %r10,%rax
je     11c0 <flatten+0xc0>
jmp    120a <flatten+0x10a>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @flatten(float*** %0, float* %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca float***
%7 = alloca float*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store float*** %0, float**** %6
store float* %1, float** %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
store i32 0, i32* %14
store i32 0, i32* %11
br label %15
15: ; preds = %57, %5
%16 = load i32, i32* %11
%17 = load i32, i32* %8
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %60
19: ; preds = %15
store i32 0, i32* %12
br label %20
20: ; preds = %53, %19
%21 = load i32, i32* %12
%22 = load i32, i32* %9
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %56
24: ; preds = %20
store i32 0, i32* %13
br label %25
25: ; preds = %49, %24
%26 = load i32, i32* %13
%27 = load i32, i32* %10
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %52
29: ; preds = %25
%30 = load float***, float**** %6
%31 = load i32, i32* %11
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds float**, float*** %30, i64 %32
%34 = load float**, float*** %33
%35 = load i32, i32* %12
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds float*, float** %34, i64 %36
%38 = load float*, float** %37
%39 = load i32, i32* %13
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %40
%42 = load float, float* %41
%43 = load float*, float** %7
%44 = load i32, i32* %14
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds float, float* %43, i64 %45
store float %42, float* %46
%47 = load i32, i32* %14
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %14
br label %49
49: ; preds = %29
%50 = load i32, i32* %13
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %13
br label %25
52: ; preds = %25
br label %53
53: ; preds = %52
%54 = load i32, i32* %12
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %12
br label %20
56: ; preds = %20
br label %57
57: ; preds = %56
%58 = load i32, i32* %11
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %11
br label %15
60: ; preds = %15
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @flatten(float*** nocapture %0, float* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %178
7: ; preds = %5
%8 = icmp sgt i32 %3, 0
%9 = icmp sgt i32 %4, 0
%10 = zext i32 %2 to i64
%11 = zext i32 %3 to i64
%12 = zext i32 %4 to i64
%13 = getelementptr float, float* %1, i64 %12
%14 = and i64 %12, 4294967288
%15 = add nsw i64 %14, -8
%16 = lshr exact i64 %15, 3
%17 = add nuw nsw i64 %16, 1
%18 = icmp ult i32 %4, 8
%19 = and i64 %12, 4294967288
%20 = and i64 %17, 3
%21 = icmp ult i64 %15, 24
%22 = and i64 %17, 4611686018427387900
%23 = icmp eq i64 %20, 0
%24 = icmp eq i64 %19, %12
%25 = and i64 %12, 3
%26 = icmp eq i64 %25, 0
br label %27
27: ; preds = %7, %174
%28 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %176, %174 ]
%29 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %175, %174 ]
br i1 %8, label %30, label %174
30: ; preds = %27
%31 = getelementptr inbounds float**, float*** %0, i64 %28
br label %32
32: ; preds = %30, %170
%33 = phi i64 [ 0, %30 ], [ %172, %170 ]
%34 = phi i32 [ %29, %30 ], [ %171, %170 ]
br i1 %9, label %35, label %170
35: ; preds = %32
%36 = load float**, float*** %31
%37 = getelementptr inbounds float*, float** %36, i64 %33
%38 = load float*, float** %37
%39 = sext i32 %34 to i64
br i1 %18, label %122, label %40
40: ; preds = %35
%41 = getelementptr float, float* %1, i64 %39
%42 = getelementptr float, float* %13, i64 %39
%43 = getelementptr float, float* %38, i64 %12
%44 = icmp ult float* %41, %43
%45 = icmp ult float* %38, %42
%46 = and i1 %44, %45
br i1 %46, label %122, label %47
47: ; preds = %40
%48 = add nsw i64 %19, %39
br i1 %21, label %102, label %49
49: ; preds = %47, %49
%50 = phi i64 [ %99, %49 ], [ 0, %47 ]
%51 = phi i64 [ %100, %49 ], [ 0, %47 ]
%52 = add i64 %50, %39
%53 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %50
%54 = bitcast float* %53 to <4 x float>*
%55 = load <4 x float>, <4 x float>* %54
%56 = getelementptr inbounds float, float* %53, i64 4
%57 = bitcast float* %56 to <4 x float>*
%58 = load <4 x float>, <4 x float>* %57
%59 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %52
%60 = bitcast float* %59 to <4 x float>*
store <4 x float> %55, <4 x float>* %60
%61 = getelementptr inbounds float, float* %59, i64 4
%62 = bitcast float* %61 to <4 x float>*
store <4 x float> %58, <4 x float>* %62
%63 = or i64 %50, 8
%64 = add i64 %63, %39
%65 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %63
%66 = bitcast float* %65 to <4 x float>*
%67 = load <4 x float>, <4 x float>* %66
%68 = getelementptr inbounds float, float* %65, i64 4
%69 = bitcast float* %68 to <4 x float>*
%70 = load <4 x float>, <4 x float>* %69
%71 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %64
%72 = bitcast float* %71 to <4 x float>*
store <4 x float> %67, <4 x float>* %72
%73 = getelementptr inbounds float, float* %71, i64 4
%74 = bitcast float* %73 to <4 x float>*
store <4 x float> %70, <4 x float>* %74
%75 = or i64 %50, 16
%76 = add i64 %75, %39
%77 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %75
%78 = bitcast float* %77 to <4 x float>*
%79 = load <4 x float>, <4 x float>* %78
%80 = getelementptr inbounds float, float* %77, i64 4
%81 = bitcast float* %80 to <4 x float>*
%82 = load <4 x float>, <4 x float>* %81
%83 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %76
%84 = bitcast float* %83 to <4 x float>*
store <4 x float> %79, <4 x float>* %84
%85 = getelementptr inbounds float, float* %83, i64 4
%86 = bitcast float* %85 to <4 x float>*
store <4 x float> %82, <4 x float>* %86
%87 = or i64 %50, 24
%88 = add i64 %87, %39
%89 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %87
%90 = bitcast float* %89 to <4 x float>*
%91 = load <4 x float>, <4 x float>* %90
%92 = getelementptr inbounds float, float* %89, i64 4
%93 = bitcast float* %92 to <4 x float>*
%94 = load <4 x float>, <4 x float>* %93
%95 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %88
%96 = bitcast float* %95 to <4 x float>*
store <4 x float> %91, <4 x float>* %96
%97 = getelementptr inbounds float, float* %95, i64 4
%98 = bitcast float* %97 to <4 x float>*
store <4 x float> %94, <4 x float>* %98
%99 = add nuw i64 %50, 32
%100 = add i64 %51, 4
%101 = icmp eq i64 %100, %22
br i1 %101, label %102, label %49
102: ; preds = %49, %47
%103 = phi i64 [ 0, %47 ], [ %99, %49 ]
br i1 %23, label %121, label %104
104: ; preds = %102, %104
%105 = phi i64 [ %118, %104 ], [ %103, %102 ]
%106 = phi i64 [ %119, %104 ], [ 0, %102 ]
%107 = add i64 %105, %39
%108 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %105
%109 = bitcast float* %108 to <4 x float>*
%110 = load <4 x float>, <4 x float>* %109
%111 = getelementptr inbounds float, float* %108, i64 4
%112 = bitcast float* %111 to <4 x float>*
%113 = load <4 x float>, <4 x float>* %112
%114 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %107
%115 = bitcast float* %114 to <4 x float>*
store <4 x float> %110, <4 x float>* %115
%116 = getelementptr inbounds float, float* %114, i64 4
%117 = bitcast float* %116 to <4 x float>*
store <4 x float> %113, <4 x float>* %117
%118 = add nuw i64 %105, 8
%119 = add i64 %106, 1
%120 = icmp eq i64 %119, %20
br i1 %120, label %121, label %104
121: ; preds = %104, %102
br i1 %24, label %167, label %122
122: ; preds = %40, %35, %121
%123 = phi i64 [ 0, %40 ], [ 0, %35 ], [ %19, %121 ]
%124 = phi i64 [ %39, %40 ], [ %39, %35 ], [ %48, %121 ]
%125 = xor i64 %123, -1
%126 = add nsw i64 %125, %12
br i1 %26, label %138, label %127
127: ; preds = %122, %127
%128 = phi i64 [ %135, %127 ], [ %123, %122 ]
%129 = phi i64 [ %134, %127 ], [ %124, %122 ]
%130 = phi i64 [ %136, %127 ], [ 0, %122 ]
%131 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %128
%132 = load float, float* %131
%133 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %129
store float %132, float* %133
%134 = add nsw i64 %129, 1
%135 = add nuw nsw i64 %128, 1
%136 = add i64 %130, 1
%137 = icmp eq i64 %136, %25
br i1 %137, label %138, label %127
138: ; preds = %127, %122
%139 = phi i64 [ undef, %122 ], [ %134, %127 ]
%140 = phi i64 [ %123, %122 ], [ %135, %127 ]
%141 = phi i64 [ %124, %122 ], [ %134, %127 ]
%142 = icmp ult i64 %126, 3
br i1 %142, label %167, label %143
143: ; preds = %138, %143
%144 = phi i64 [ %165, %143 ], [ %140, %138 ]
%145 = phi i64 [ %164, %143 ], [ %141, %138 ]
%146 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %144
%147 = load float, float* %146
%148 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %145
store float %147, float* %148
%149 = add nsw i64 %145, 1
%150 = add nuw nsw i64 %144, 1
%151 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %150
%152 = load float, float* %151
%153 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %149
store float %152, float* %153
%154 = add nsw i64 %145, 2
%155 = add nuw nsw i64 %144, 2
%156 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %155
%157 = load float, float* %156
%158 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %154
store float %157, float* %158
%159 = add nsw i64 %145, 3
%160 = add nuw nsw i64 %144, 3
%161 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %160
%162 = load float, float* %161
%163 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %159
store float %162, float* %163
%164 = add nsw i64 %145, 4
%165 = add nuw nsw i64 %144, 4
%166 = icmp eq i64 %165, %12
br i1 %166, label %167, label %143
167: ; preds = %138, %143, %121
%168 = phi i64 [ %48, %121 ], [ %139, %138 ], [ %164, %143 ]
%169 = trunc i64 %168 to i32
br label %170
170: ; preds = %167, %32
%171 = phi i32 [ %34, %32 ], [ %169, %167 ]
%172 = add nuw nsw i64 %33, 1
%173 = icmp eq i64 %172, %11
br i1 %173, label %174, label %32
174: ; preds = %170, %27
%175 = phi i32 [ %29, %27 ], [ %171, %170 ]
%176 = add nuw nsw i64 %28, 1
%177 = icmp eq i64 %176, %10
br i1 %177, label %178, label %27
178: ; preds = %174, %5
ret void
}