#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 */
scalar_t__ malloc(int);
double ****make4Darray_continuousMem(int a1, int a2, int a3, int a4) {
  double *tmp_vec = (double *)malloc(a1 * a2 * a3 * a4 * sizeof(double));
  double ****tmp;
  tmp = (double ****)malloc(a1 * sizeof(double ***));
  for (int i = 0; i < a1; i++) {
    tmp[i] = (double ***)malloc(a2 * sizeof(double **));
    for (int j = 0; j < a2; j++) {
      tmp[i][j] = (double **)malloc(a3 * sizeof(double *));
      for (int k = 0; k < a3; k++) {
        tmp[i][j][k] = &(tmp_vec[i * a2 * a3 * a4 + j * a3 * a4 + k * a4]);
      }
    }
  }
  return tmp;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<make4Darray_continuousMem>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1256 <make4Darray_continuousMem+0x146>
movslq -0x8(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1243 <make4Darray_continuousMem+0x133>
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1230 <make4Darray_continuousMem+0x120>
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x24(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
cltq
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11c8 <make4Darray_continuousMem+0xb8>
jmp    1235 <make4Darray_continuousMem+0x125>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    118f <make4Darray_continuousMem+0x7f>
jmp    1248 <make4Darray_continuousMem+0x138>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    115e <make4Darray_continuousMem+0x4e>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<make4Darray_continuousMem>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x68,%rsp
mov    %edi,%ebp
lea    0x0(,%rbp,8),%ebx
mov    %rsi,%rax
mov    %rsi,0x10(%rsp)
mov    %rdx,0x8(%rsp)
imul   %edx,%eax
mov    %ebx,%edi
mov    %rcx,0x38(%rsp)
imul   %ecx,%edi
imul   %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%r13
mov    %ebx,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
test   %ebp,%ebp
jle    12eb <make4Darray_continuousMem+0x1db>
mov    0x10(%rsp),%rdx
lea    0x0(,%rdx,8),%eax
mov    %eax,0x28(%rsp)
mov    0x8(%rsp),%rcx
lea    0x0(,%rcx,8),%eax
mov    %eax,0x34(%rsp)
mov    %ebp,%eax
mov    %rax,0x40(%rsp)
mov    %edx,%eax
mov    %rax,0x60(%rsp)
mov    %ecx,%ebp
mov    %rbp,0x58(%rsp)
and    $0xfffffffe,%ebp
mov    %rbp,0x48(%rsp)
mov    0x38(%rsp),%rax
mov    %eax,%esi
imul   %ecx,%esi
mov    %esi,0x30(%rsp)
imul   %edx,%esi
mov    %esi,0x24(%rsp)
add    %eax,%eax
mov    %eax,0x2c(%rsp)
xor    %eax,%eax
mov    %rax,0x18(%rsp)
xor    %r14d,%r14d
mov    0x48(%rsp),%rbx
jmp    11ed <make4Darray_continuousMem+0xdd>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r14
mov    0x18(%rsp),%rax
add    0x24(%rsp),%eax
mov    %rax,0x18(%rsp)
cmp    0x40(%rsp),%r14
je     12eb <make4Darray_continuousMem+0x1db>
mov    0x28(%rsp),%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,(%r15,%r14,8)
cmpl   $0x0,0x10(%rsp)
jle    11d0 <make4Darray_continuousMem+0xc0>
mov    %r14d,%eax
imul   0x10(%rsp),%eax
mov    %rax,0x50(%rsp)
mov    0x18(%rsp),%rax
mov    %eax,%ebp
xor    %r12d,%r12d
jmp    122f <make4Darray_continuousMem+0x11f>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r12
add    0x30(%rsp),%ebp
cmp    0x60(%rsp),%r12
je     11d0 <make4Darray_continuousMem+0xc0>
mov    0x34(%rsp),%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    (%r15,%r14,8),%rcx
mov    %rax,(%rcx,%r12,8)
cmpl   $0x0,0x8(%rsp)
mov    0x38(%rsp),%r8
jle    1220 <make4Darray_continuousMem+0x110>
cmpl   $0x1,0x8(%rsp)
jne    1260 <make4Darray_continuousMem+0x150>
xor    %eax,%eax
jmp    12ae <make4Darray_continuousMem+0x19e>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebp,%ecx
xor    %eax,%eax
mov    0x2c(%rsp),%edi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ecx,%rcx
lea    0x0(,%rcx,8),%rdx
add    %r13,%rdx
mov    (%r15,%r14,8),%rsi
mov    (%rsi,%r12,8),%rsi
mov    %rdx,(%rsi,%rax,8)
lea    (%r8,%rcx,1),%edx
movslq %edx,%rdx
lea    0x0(%r13,%rdx,8),%rdx
mov    (%r15,%r14,8),%rsi
mov    (%rsi,%r12,8),%rsi
mov    %rdx,0x8(%rsi,%rax,8)
add    $0x2,%rax
add    %edi,%ecx
cmp    %rax,%rbx
jne    1270 <make4Darray_continuousMem+0x160>
testb  $0x1,0x58(%rsp)
je     1220 <make4Darray_continuousMem+0x110>
mov    0x50(%rsp),%rcx
add    %r12d,%ecx
imul   0x8(%rsp),%ecx
add    %eax,%ecx
imul   %r8d,%ecx
movslq %ecx,%rcx
lea    0x0(,%rcx,8),%rcx
add    %r13,%rcx
mov    (%r15,%r14,8),%rdx
mov    (%rdx,%r12,8),%rdx
mov    %rcx,(%rdx,%rax,8)
jmp    1220 <make4Darray_continuousMem+0x110>
mov    %r15,%rax
add    $0x68,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double**** @make4Darray_continuousMem(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double*
%10 = alloca double****
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%14 = load i32, i32* %5
%15 = load i32, i32* %6
%16 = mul nsw i32 %14, %15
%17 = load i32, i32* %7
%18 = mul nsw i32 %16, %17
%19 = load i32, i32* %8
%20 = mul nsw i32 %18, %19
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = mul i64 %21, 8
%23 = trunc i64 %22 to i32
%24 = call i64 @malloc(i32 %23)
%25 = inttoptr i64 %24 to double*
store double* %25, double** %9
%26 = load i32, i32* %5
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = mul i64 %27, 8
%29 = trunc i64 %28 to i32
%30 = call i64 @malloc(i32 %29)
%31 = inttoptr i64 %30 to double****
store double**** %31, double***** %10
store i32 0, i32* %11
br label %32
32: ; preds = %111, %4
%33 = load i32, i32* %11
%34 = load i32, i32* %5
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %114
36: ; preds = %32
%37 = load i32, i32* %6
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = mul i64 %38, 8
%40 = trunc i64 %39 to i32
%41 = call i64 @malloc(i32 %40)
%42 = inttoptr i64 %41 to double***
%43 = load double****, double***** %10
%44 = load i32, i32* %11
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double***, double**** %43, i64 %45
store double*** %42, double**** %46
store i32 0, i32* %12
br label %47
47: ; preds = %107, %36
%48 = load i32, i32* %12
%49 = load i32, i32* %6
%50 = icmp slt i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %110
51: ; preds = %47
%52 = load i32, i32* %7
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = mul i64 %53, 8
%55 = trunc i64 %54 to i32
%56 = call i64 @malloc(i32 %55)
%57 = inttoptr i64 %56 to double**
%58 = load double****, double***** %10
%59 = load i32, i32* %11
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds double***, double**** %58, i64 %60
%62 = load double***, double**** %61
%63 = load i32, i32* %12
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds double**, double*** %62, i64 %64
store double** %57, double*** %65
store i32 0, i32* %13
br label %66
66: ; preds = %103, %51
%67 = load i32, i32* %13
%68 = load i32, i32* %7
%69 = icmp slt i32 %67, %68
br i1 %69, label %70, label %106
70: ; preds = %66
%71 = load double*, double** %9
%72 = load i32, i32* %11
%73 = load i32, i32* %6
%74 = mul nsw i32 %72, %73
%75 = load i32, i32* %7
%76 = mul nsw i32 %74, %75
%77 = load i32, i32* %8
%78 = mul nsw i32 %76, %77
%79 = load i32, i32* %12
%80 = load i32, i32* %7
%81 = mul nsw i32 %79, %80
%82 = load i32, i32* %8
%83 = mul nsw i32 %81, %82
%84 = add nsw i32 %78, %83
%85 = load i32, i32* %13
%86 = load i32, i32* %8
%87 = mul nsw i32 %85, %86
%88 = add nsw i32 %84, %87
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds double, double* %71, i64 %89
%91 = load double****, double***** %10
%92 = load i32, i32* %11
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds double***, double**** %91, i64 %93
%95 = load double***, double**** %94
%96 = load i32, i32* %12
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds double**, double*** %95, i64 %97
%99 = load double**, double*** %98
%100 = load i32, i32* %13
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds double*, double** %99, i64 %101
store double* %90, double** %102
br label %103
103: ; preds = %70
%104 = load i32, i32* %13
%105 = add nsw i32 %104, 1
store i32 %105, i32* %13
br label %66
106: ; preds = %66
br label %107
107: ; preds = %106
%108 = load i32, i32* %12
%109 = add nsw i32 %108, 1
store i32 %109, i32* %12
br label %47
110: ; preds = %47
br label %111
111: ; preds = %110
%112 = load i32, i32* %11
%113 = add nsw i32 %112, 1
store i32 %113, i32* %11
br label %32
114: ; preds = %32
%115 = load double****, double***** %10
ret double**** %115
}

LLVM IR (-O2):
define double**** @make4Darray_continuousMem(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = shl i32 %0, 3
%6 = mul i32 %5, %1
%7 = mul i32 %6, %2
%8 = mul i32 %7, %3
%9 = tail call i64 @malloc(i32 %8)
%10 = inttoptr i64 %9 to double*
%11 = tail call i64 @malloc(i32 %5)
%12 = inttoptr i64 %11 to double****
%13 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %13, label %14, label %26
14: ; preds = %4
%15 = shl i32 %1, 3
%16 = icmp sgt i32 %1, 0
%17 = shl i32 %2, 3
%18 = icmp sgt i32 %2, 0
%19 = zext i32 %0 to i64
%20 = zext i32 %1 to i64
%21 = zext i32 %2 to i64
%22 = and i64 %21, 1
%23 = icmp eq i32 %2, 1
%24 = and i64 %21, 4294967294
%25 = icmp eq i64 %22, 0
br label %27
26: ; preds = %35, %4
ret double**** %12
27: ; preds = %14, %35
%28 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %36, %35 ]
%29 = tail call i64 @malloc(i32 %15)
%30 = inttoptr i64 %29 to double***
%31 = getelementptr inbounds double***, double**** %12, i64 %28
store double*** %30, double**** %31
br i1 %16, label %32, label %35
32: ; preds = %27
%33 = trunc i64 %28 to i32
%34 = mul nsw i32 %33, %1
br label %38
35: ; preds = %60, %27
%36 = add nuw nsw i64 %28, 1
%37 = icmp eq i64 %36, %19
br i1 %37, label %26, label %27
38: ; preds = %32, %60
%39 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %61, %60 ]
%40 = tail call i64 @malloc(i32 %17)
%41 = inttoptr i64 %40 to double**
%42 = load double***, double**** %31
%43 = getelementptr inbounds double**, double*** %42, i64 %39
store double** %41, double*** %43
br i1 %18, label %44, label %60
44: ; preds = %38
%45 = trunc i64 %39 to i32
%46 = add i32 %34, %45
%47 = mul i32 %46, %2
br i1 %23, label %48, label %63
48: ; preds = %63, %44
%49 = phi i64 [ 0, %44 ], [ %85, %63 ]
br i1 %25, label %60, label %50
50: ; preds = %48
%51 = trunc i64 %49 to i32
%52 = add i32 %47, %51
%53 = mul i32 %52, %3
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %10, i64 %54
%56 = load double***, double**** %31
%57 = getelementptr inbounds double**, double*** %56, i64 %39
%58 = load double**, double*** %57
%59 = getelementptr inbounds double*, double** %58, i64 %49
store double* %55, double** %59
br label %60
60: ; preds = %50, %48, %38
%61 = add nuw nsw i64 %39, 1
%62 = icmp eq i64 %61, %20
br i1 %62, label %35, label %38
63: ; preds = %44, %63
%64 = phi i64 [ %85, %63 ], [ 0, %44 ]
%65 = phi i64 [ %86, %63 ], [ 0, %44 ]
%66 = trunc i64 %64 to i32
%67 = add i32 %47, %66
%68 = mul i32 %67, %3
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds double, double* %10, i64 %69
%71 = load double***, double**** %31
%72 = getelementptr inbounds double**, double*** %71, i64 %39
%73 = load double**, double*** %72
%74 = getelementptr inbounds double*, double** %73, i64 %64
store double* %70, double** %74
%75 = or i64 %64, 1
%76 = trunc i64 %75 to i32
%77 = add i32 %47, %76
%78 = mul i32 %77, %3
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds double, double* %10, i64 %79
%81 = load double***, double**** %31
%82 = getelementptr inbounds double**, double*** %81, i64 %39
%83 = load double**, double*** %82
%84 = getelementptr inbounds double*, double** %83, i64 %75
store double* %80, double** %84
%85 = add nuw nsw i64 %64, 2
%86 = add i64 %65, 2
%87 = icmp eq i64 %86, %24
br i1 %87, label %48, label %63
}