#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 */
float vec_len(float const *, int);
void vec_norm(float *out, const float *in, int len) {
  float vlen = vec_len(in, len);
  if (vlen == 0.0f) {
    for (int i = 0; i < len; i++) {
      out[i] = 0.0f;
    }
    return;
  }
  vlen = 1.0f / vlen;
  for (int i = 0; i < len; i++) {
    out[i] = in[i] * vlen;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<vec_norm>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1030 <vec_len@plt>
movss  %xmm0,-0x18(%rbp)
movss  -0x18(%rbp),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
jne    1181 <vec_norm+0x71>
jp     1181 <vec_norm+0x71>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    117c <vec_norm+0x6c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1152 <vec_norm+0x42>
jmp    11d3 <vec_norm+0xc3>
movss  0xe77(%rip),%xmm0
divss  -0x18(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11d3 <vec_norm+0xc3>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mulss  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    119a <vec_norm+0x8a>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<vec_norm>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edx,%ebp
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%r14
mov    %rsi,%rdi
mov    %edx,%esi
call   1040 <vec_len@plt>
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
jne    115d <vec_norm+0x3d>
jp     115d <vec_norm+0x3d>
test   %ebp,%ebp
jle    12c9 <vec_norm+0x1a9>
mov    %ebp,%edx
shl    $0x2,%rdx
mov    %r14,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
jmp    12c9 <vec_norm+0x1a9>
test   %ebp,%ebp
jle    12c9 <vec_norm+0x1a9>
movss  0xe93(%rip),%xmm1
divss  %xmm0,%xmm1
mov    %ebp,%eax
cmp    $0x8,%ebp
jb     1192 <vec_norm+0x72>
lea    (%rbx,%rax,4),%rcx
cmp    %r14,%rcx
jbe    1230 <vec_norm+0x110>
lea    (%r14,%rax,4),%rcx
cmp    %rbx,%rcx
jbe    1230 <vec_norm+0x110>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%rdx
not    %rdx
add    %rax,%rdx
mov    %rax,%rsi
and    $0x3,%rsi
je     11c9 <vec_norm+0xa9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm0
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%r14,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    11b0 <vec_norm+0x90>
cmp    $0x3,%rdx
jb     12c9 <vec_norm+0x1a9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm0
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%r14,%rcx,4)
movss  0x4(%rbx,%rcx,4),%xmm0
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%r14,%rcx,4)
movss  0x8(%rbx,%rcx,4),%xmm0
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%r14,%rcx,4)
movss  0xc(%rbx,%rcx,4),%xmm0
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0xc(%r14,%rcx,4)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    11e0 <vec_norm+0xc0>
jmp    12c9 <vec_norm+0x1a9>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
movaps %xmm1,%xmm0
shufps $0x0,%xmm1,%xmm0
lea    -0x8(%rcx),%rdx
mov    %rdx,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
test   %rdx,%rdx
je     12ce <vec_norm+0x1ae>
mov    %rsi,%rdi
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
movups (%rbx,%rdx,4),%xmm2
movups 0x10(%rbx,%rdx,4),%xmm3
mulps  %xmm0,%xmm2
mulps  %xmm0,%xmm3
movups %xmm2,(%r14,%rdx,4)
movups %xmm3,0x10(%r14,%rdx,4)
movups 0x20(%rbx,%rdx,4),%xmm2
movups 0x30(%rbx,%rdx,4),%xmm3
mulps  %xmm0,%xmm2
mulps  %xmm0,%xmm3
movups %xmm2,0x20(%r14,%rdx,4)
movups %xmm3,0x30(%r14,%rdx,4)
add    $0x10,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
jne    1260 <vec_norm+0x140>
test   $0x1,%sil
je     12c0 <vec_norm+0x1a0>
movups (%rbx,%rdx,4),%xmm2
movups 0x10(%rbx,%rdx,4),%xmm3
mulps  %xmm0,%xmm2
mulps  %xmm0,%xmm3
movups %xmm2,(%r14,%rdx,4)
movups %xmm3,0x10(%r14,%rdx,4)
cmp    %rax,%rcx
jne    1194 <vec_norm+0x74>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%sil
jne    12a6 <vec_norm+0x186>
jmp    12c0 <vec_norm+0x1a0>

LLVM IR (-O0):
define void @vec_norm(float* %0, float* %1, i32 %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32
%7 = alloca float
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store float* %0, float** %4
store float* %1, float** %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load float*, float** %5
%11 = load i32, i32* %6
%12 = call float @vec_len(float* %10, i32 %11)
store float %12, float* %7
%13 = load float, float* %7
%14 = fcmp oeq float %13, 0.000000e+00
br i1 %14, label %15, label %29
15: ; preds = %3
store i32 0, i32* %8
br label %16
16: ; preds = %25, %15
%17 = load i32, i32* %8
%18 = load i32, i32* %6
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %28
20: ; preds = %16
%21 = load float*, float** %4
%22 = load i32, i32* %8
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 %23
store float 0.000000e+00, float* %24
br label %25
25: ; preds = %20
%26 = load i32, i32* %8
%27 = add nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %8
br label %16
28: ; preds = %16
br label %51
29: ; preds = %3
%30 = load float, float* %7
%31 = fdiv float 1.000000e+00, %30
store float %31, float* %7
store i32 0, i32* %9
br label %32
32: ; preds = %48, %29
%33 = load i32, i32* %9
%34 = load i32, i32* %6
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %51
36: ; preds = %32
%37 = load float*, float** %5
%38 = load i32, i32* %9
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds float, float* %37, i64 %39
%41 = load float, float* %40
%42 = load float, float* %7
%43 = fmul float %41, %42
%44 = load float*, float** %4
%45 = load i32, i32* %9
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds float, float* %44, i64 %46
store float %43, float* %47
br label %48
48: ; preds = %36
%49 = load i32, i32* %9
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %9
br label %32
51: ; preds = %28, %32
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @vec_norm(float* nocapture writeonly %0, float* %1, i32 %2) {
%4 = bitcast float* %0 to i8*
%5 = tail call float @vec_len(float* %1, i32 %2)
%6 = fcmp oeq float %5, 0.000000e+00
br i1 %6, label %7, label %12
7: ; preds = %3
%8 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %8, label %9, label %128
9: ; preds = %7
%10 = zext i32 %2 to i64
%11 = shl nuw nsw i64 %10, 2
br label %128
12: ; preds = %3
%13 = fdiv float 1.000000e+00, %5
%14 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %14, label %15, label %128
15: ; preds = %12
%16 = zext i32 %2 to i64
%17 = icmp ult i32 %2, 8
br i1 %17, label %86, label %18
18: ; preds = %15
%19 = getelementptr float, float* %0, i64 %16
%20 = getelementptr float, float* %1, i64 %16
%21 = icmp ugt float* %20, %0
%22 = icmp ugt float* %19, %1
%23 = and i1 %21, %22
br i1 %23, label %86, label %24
24: ; preds = %18
%25 = and i64 %16, 4294967288
%26 = insertelement <4 x float> poison, float %13, i64 0
%27 = shufflevector <4 x float> %26, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%28 = insertelement <4 x float> poison, float %13, i64 0
%29 = shufflevector <4 x float> %28, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%30 = add nsw i64 %25, -8
%31 = lshr exact i64 %30, 3
%32 = add nuw nsw i64 %31, 1
%33 = and i64 %32, 1
%34 = icmp eq i64 %30, 0
br i1 %34, label %68, label %35
35: ; preds = %24
%36 = and i64 %32, 4611686018427387902
br label %37
37: ; preds = %37, %35
%38 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %65, %37 ]
%39 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %66, %37 ]
%40 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %38
%41 = bitcast float* %40 to <4 x float>*
%42 = load <4 x float>, <4 x float>* %41
%43 = getelementptr inbounds float, float* %40, i64 4
%44 = bitcast float* %43 to <4 x float>*
%45 = load <4 x float>, <4 x float>* %44
%46 = fmul <4 x float> %27, %42
%47 = fmul <4 x float> %29, %45
%48 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %38
%49 = bitcast float* %48 to <4 x float>*
store <4 x float> %46, <4 x float>* %49
%50 = getelementptr inbounds float, float* %48, i64 4
%51 = bitcast float* %50 to <4 x float>*
store <4 x float> %47, <4 x float>* %51
%52 = or i64 %38, 8
%53 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %52
%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 = fmul <4 x float> %27, %55
%60 = fmul <4 x float> %29, %58
%61 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %52
%62 = bitcast float* %61 to <4 x float>*
store <4 x float> %59, <4 x float>* %62
%63 = getelementptr inbounds float, float* %61, i64 4
%64 = bitcast float* %63 to <4 x float>*
store <4 x float> %60, <4 x float>* %64
%65 = add nuw i64 %38, 16
%66 = add i64 %39, 2
%67 = icmp eq i64 %66, %36
br i1 %67, label %68, label %37
68: ; preds = %37, %24
%69 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %65, %37 ]
%70 = icmp eq i64 %33, 0
br i1 %70, label %84, label %71
71: ; preds = %68
%72 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %69
%73 = bitcast float* %72 to <4 x float>*
%74 = load <4 x float>, <4 x float>* %73
%75 = getelementptr inbounds float, float* %72, i64 4
%76 = bitcast float* %75 to <4 x float>*
%77 = load <4 x float>, <4 x float>* %76
%78 = fmul <4 x float> %27, %74
%79 = fmul <4 x float> %29, %77
%80 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %69
%81 = bitcast float* %80 to <4 x float>*
store <4 x float> %78, <4 x float>* %81
%82 = getelementptr inbounds float, float* %80, i64 4
%83 = bitcast float* %82 to <4 x float>*
store <4 x float> %79, <4 x float>* %83
br label %84
84: ; preds = %68, %71
%85 = icmp eq i64 %25, %16
br i1 %85, label %128, label %86
86: ; preds = %18, %15, %84
%87 = phi i64 [ 0, %18 ], [ 0, %15 ], [ %25, %84 ]
%88 = xor i64 %87, -1
%89 = add nsw i64 %88, %16
%90 = and i64 %16, 3
%91 = icmp eq i64 %90, 0
br i1 %91, label %102, label %92
92: ; preds = %86, %92
%93 = phi i64 [ %99, %92 ], [ %87, %86 ]
%94 = phi i64 [ %100, %92 ], [ 0, %86 ]
%95 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %93
%96 = load float, float* %95
%97 = fmul float %13, %96
%98 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %93
store float %97, float* %98
%99 = add nuw nsw i64 %93, 1
%100 = add i64 %94, 1
%101 = icmp eq i64 %100, %90
br i1 %101, label %102, label %92
102: ; preds = %92, %86
%103 = phi i64 [ %87, %86 ], [ %99, %92 ]
%104 = icmp ult i64 %89, 3
br i1 %104, label %128, label %105
105: ; preds = %102, %105
%106 = phi i64 [ %126, %105 ], [ %103, %102 ]
%107 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %106
%108 = load float, float* %107
%109 = fmul float %13, %108
%110 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %106
store float %109, float* %110
%111 = add nuw nsw i64 %106, 1
%112 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %111
%113 = load float, float* %112
%114 = fmul float %13, %113
%115 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %111
store float %114, float* %115
%116 = add nuw nsw i64 %106, 2
%117 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %116
%118 = load float, float* %117
%119 = fmul float %13, %118
%120 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %116
store float %119, float* %120
%121 = add nuw nsw i64 %106, 3
%122 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %121
%123 = load float, float* %122
%124 = fmul float %13, %123
%125 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %121
store float %124, float* %125
%126 = add nuw nsw i64 %106, 4
%127 = icmp eq i64 %126, %16
br i1 %127, label %128, label %105
128: ; preds = %102, %105, %84, %9, %12, %7
ret void
}