#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 /*<<< orphan*/ free(double *);
int ijkl2intindex(int, int, int, int);
scalar_t__ malloc(int);
void getK(int nbf, double *D, double *Ints, double *K) {
  int i, j, k, l, kl, ikjl, iljk;
  double *tmp;
  double val = 0.;
  tmp = (double *)malloc(nbf * nbf * sizeof(double));
  for (i = 0; i < nbf; i++) {
    for (j = 0; j < i + 1; j++) {
      kl = 0;
      for (k = 0; k < nbf; k++) {
        for (l = 0; l < nbf; l++) {
          ikjl = ijkl2intindex(i, k, j, l);
          iljk = ijkl2intindex(i, l, j, k);
          tmp[kl] = 0.5 * (Ints[ikjl] + Ints[iljk]);
          kl += 1;
        }
      }
      val = 0;
      for (kl = 0; kl < nbf * nbf; kl++)
        val += tmp[kl] * D[kl];
      K[i + j * nbf] = val;
      K[j + i * nbf] = val;
    }
  }
  free(tmp);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<getK>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    12fa <getK+0x1ca>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12e7 <getK+0x1b7>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1244 <getK+0x114>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1231 <getK+0x101>
mov    -0x24(%rbp),%edi
mov    -0x2c(%rbp),%esi
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x30(%rbp),%ecx
call   1040 <ijkl2intindex@plt>
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%edi
mov    -0x30(%rbp),%esi
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
call   1040 <ijkl2intindex@plt>
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movsd  0xdf7(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11b3 <getK+0x83>
jmp    1236 <getK+0x106>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11a0 <getK+0x70>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    129f <getK+0x16f>
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x50(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1253 <getK+0x123>
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%edx
imul   -0x4(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x4(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1181 <getK+0x51>
jmp    12ec <getK+0x1bc>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    116e <getK+0x3e>
mov    -0x48(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<getK>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x78,%rsp
mov    %rcx,0x48(%rsp)
mov    %rdx,%rbx
mov    %rsi,%r15
mov    %edi,%r14d
mov    %edi,%r12d
imul   %r12d,%r12d
lea    0x0(,%r12,8),%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdi
test   %r14d,%r14d
jle    139c <getK+0x26c>
mov    %r14d,%esi
cmp    $0x2,%r12d
mov    $0x1,%r8d
cmovae %r12d,%r8d
lea    -0x1(%r8),%rax
mov    %rax,0x40(%rsp)
mov    %r8d,%ebp
and    $0x3,%ebp
and    $0x7ffffffc,%r8d
mov    $0x1,%eax
mov    %rax,0x28(%rsp)
xor    %r9d,%r9d
mov    %r15,0x20(%rsp)
mov    %rdi,0x58(%rsp)
mov    %r8,0x38(%rsp)
mov    %rbp,0x18(%rsp)
mov    %rsi,0x68(%rsp)
jmp    11d3 <getK+0xa3>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r9
addq   $0x1,0x28(%rsp)
cmp    %rsi,%r9
je     139c <getK+0x26c>
mov    %r9,%rax
imul   %rsi,%rax
mov    %rax,0x50(%rsp)
xor    %r10d,%r10d
mov    %r9,0x8(%rsp)
jmp    121c <getK+0xec>
nopl   0x0(%rax)
mov    %r10,%rax
imul   %rsi,%rax
add    %r9,%rax
mov    0x48(%rsp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rcx,%rax,8)
mov    0x50(%rsp),%rax
add    %r10,%rax
movsd  %xmm0,(%rcx,%rax,8)
add    $0x1,%r10
cmp    0x28(%rsp),%r10
je     11c0 <getK+0x90>
mov    %r10,0x10(%rsp)
xor    %eax,%eax
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %rax,0x30(%rsp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %rcx,0x60(%rsp)
lea    (%rdi,%rcx,8),%rax
mov    %rax,0x70(%rsp)
xor    %r15d,%r15d
nopl   0x0(%rax)
mov    0x8(%rsp),%r14
mov    %r14d,%edi
mov    0x30(%rsp),%r13
mov    %r13d,%esi
mov    0x10(%rsp),%rbp
mov    %ebp,%edx
mov    %r15d,%ecx
call   1040 <ijkl2intindex@plt>
mov    %eax,%r12d
mov    %r14d,%edi
mov    %r15d,%esi
mov    %ebp,%edx
mov    %r13d,%ecx
call   1040 <ijkl2intindex@plt>
movsd  0xd76(%rip),%xmm1
mov    0x68(%rsp),%rsi
movslq %r12d,%rcx
movsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm0
cltq
addsd  (%rbx,%rax,8),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
mov    0x70(%rsp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax,%r15,8)
add    $0x1,%r15
cmp    %r15d,%esi
jne    1250 <getK+0x120>
mov    0x30(%rsp),%rax
add    $0x1,%eax
mov    0x60(%rsp),%rcx
add    %r15,%rcx
cmp    %esi,%eax
mov    0x58(%rsp),%rdi
jne    1230 <getK+0x100>
cmpq   $0x3,0x40(%rsp)
jae    1300 <getK+0x1d0>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
mov    0x20(%rsp),%r15
mov    0x18(%rsp),%rbp
mov    0x8(%rsp),%r9
mov    0x10(%rsp),%r10
jmp    136b <getK+0x23b>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
mov    0x20(%rsp),%r15
mov    0x38(%rsp),%r8
mov    0x18(%rsp),%rbp
mov    0x8(%rsp),%r9
mov    0x10(%rsp),%r10
nop
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm1
movsd  0x8(%rdi,%rax,8),%xmm2
mulsd  (%r15,%rax,8),%xmm1
mulsd  0x8(%r15,%rax,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0x10(%rdi,%rax,8),%xmm3
mulsd  0x10(%r15,%rax,8),%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x18(%rdi,%rax,8),%xmm0
mulsd  0x18(%r15,%rax,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm0
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%r8
jne    1320 <getK+0x1f0>
test   %rbp,%rbp
je     11f0 <getK+0xc0>
lea    (%r15,%rax,8),%rcx
lea    (%rdi,%rax,8),%rax
xor    %edx,%edx
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rax,%rdx,8),%xmm1
mulsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rbp
jne    1380 <getK+0x250>
jmp    11f0 <getK+0xc0>
add    $0x78,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @getK(i32 %0, double* %1, double* %2, double* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca double*
%17 = alloca double
store i32 %0, i32* %5
store double* %1, double** %6
store double* %2, double** %7
store double* %3, double** %8
store double 0.000000e+00, double* %17
%18 = load i32, i32* %5
%19 = load i32, i32* %5
%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** %16
store i32 0, i32* %9
br label %26
26: ; preds = %128, %4
%27 = load i32, i32* %9
%28 = load i32, i32* %5
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %131
30: ; preds = %26
store i32 0, i32* %10
br label %31
31: ; preds = %124, %30
%32 = load i32, i32* %10
%33 = load i32, i32* %9
%34 = add nsw i32 %33, 1
%35 = icmp slt i32 %32, %34
br i1 %35, label %36, label %127
36: ; preds = %31
store i32 0, i32* %13
store i32 0, i32* %11
br label %37
37: ; preds = %79, %36
%38 = load i32, i32* %11
%39 = load i32, i32* %5
%40 = icmp slt i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %82
41: ; preds = %37
store i32 0, i32* %12
br label %42
42: ; preds = %75, %41
%43 = load i32, i32* %12
%44 = load i32, i32* %5
%45 = icmp slt i32 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %78
46: ; preds = %42
%47 = load i32, i32* %9
%48 = load i32, i32* %11
%49 = load i32, i32* %10
%50 = load i32, i32* %12
%51 = call i32 @ijkl2intindex(i32 %47, i32 %48, i32 %49, i32 %50)
store i32 %51, i32* %14
%52 = load i32, i32* %9
%53 = load i32, i32* %12
%54 = load i32, i32* %10
%55 = load i32, i32* %11
%56 = call i32 @ijkl2intindex(i32 %52, i32 %53, i32 %54, i32 %55)
store i32 %56, i32* %15
%57 = load double*, double** %7
%58 = load i32, i32* %14
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = load double*, double** %7
%63 = load i32, i32* %15
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 %64
%66 = load double, double* %65
%67 = fadd double %61, %66
%68 = fmul double 5.000000e-01, %67
%69 = load double*, double** %16
%70 = load i32, i32* %13
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds double, double* %69, i64 %71
store double %68, double* %72
%73 = load i32, i32* %13
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %13
br label %75
75: ; preds = %46
%76 = load i32, i32* %12
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %12
br label %42
78: ; preds = %42
br label %79
79: ; preds = %78
%80 = load i32, i32* %11
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %11
br label %37
82: ; preds = %37
store double 0.000000e+00, double* %17
store i32 0, i32* %13
br label %83
83: ; preds = %102, %82
%84 = load i32, i32* %13
%85 = load i32, i32* %5
%86 = load i32, i32* %5
%87 = mul nsw i32 %85, %86
%88 = icmp slt i32 %84, %87
br i1 %88, label %89, label %105
89: ; preds = %83
%90 = load double*, double** %16
%91 = load i32, i32* %13
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds double, double* %90, i64 %92
%94 = load double, double* %93
%95 = load double*, double** %6
%96 = load i32, i32* %13
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds double, double* %95, i64 %97
%99 = load double, double* %98
%100 = load double, double* %17
%101 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %94, double %99, double %100)
store double %101, double* %17
br label %102
102: ; preds = %89
%103 = load i32, i32* %13
%104 = add nsw i32 %103, 1
store i32 %104, i32* %13
br label %83
105: ; preds = %83
%106 = load double, double* %17
%107 = load double*, double** %8
%108 = load i32, i32* %9
%109 = load i32, i32* %10
%110 = load i32, i32* %5
%111 = mul nsw i32 %109, %110
%112 = add nsw i32 %108, %111
%113 = sext i32 %112 to i64
%114 = getelementptr inbounds double, double* %107, i64 %113
store double %106, double* %114
%115 = load double, double* %17
%116 = load double*, double** %8
%117 = load i32, i32* %10
%118 = load i32, i32* %9
%119 = load i32, i32* %5
%120 = mul nsw i32 %118, %119
%121 = add nsw i32 %117, %120
%122 = sext i32 %121 to i64
%123 = getelementptr inbounds double, double* %116, i64 %122
store double %115, double* %123
br label %124
124: ; preds = %105
%125 = load i32, i32* %10
%126 = add nsw i32 %125, 1
store i32 %126, i32* %10
br label %31
127: ; preds = %31
br label %128
128: ; preds = %127
%129 = load i32, i32* %9
%130 = add nsw i32 %129, 1
store i32 %130, i32* %9
br label %26
131: ; preds = %26
%132 = load double*, double** %16
%133 = call i32 @free(double* %132)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @getK(i32 %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2, double* nocapture writeonly %3) {
%5 = mul nsw i32 %0, %0
%6 = shl i32 %5, 3
%7 = tail call i64 @malloc(i32 %6)
%8 = inttoptr i64 %7 to double*
%9 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %9, label %10, label %113
10: ; preds = %4
%11 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %5, i32 1)
%12 = zext i32 %0 to i64
%13 = zext i32 %0 to i64
%14 = zext i32 %11 to i64
%15 = add nsw i64 %14, -1
%16 = and i64 %14, 3
%17 = icmp ult i64 %15, 3
%18 = and i64 %14, 2147483644
%19 = icmp eq i64 %16, 0
br label %20
20: ; preds = %10, %109
%21 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %110, %109 ]
%22 = phi i64 [ 1, %10 ], [ %111, %109 ]
%23 = mul nsw i64 %21, %12
%24 = trunc i64 %21 to i32
br label %25
25: ; preds = %100, %20
%26 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %107, %100 ]
%27 = trunc i64 %26 to i32
br label %28
28: ; preds = %50, %25
%29 = phi i32 [ %51, %50 ], [ 0, %25 ]
%30 = phi i64 [ %47, %50 ], [ 0, %25 ]
%31 = shl i64 %30, 32
%32 = ashr exact i64 %31, 32
br label %33
33: ; preds = %28, %33
%34 = phi i64 [ %32, %28 ], [ %47, %33 ]
%35 = phi i32 [ 0, %28 ], [ %48, %33 ]
%36 = tail call i32 @ijkl2intindex(i32 %24, i32 %29, i32 %27, i32 %35)
%37 = tail call i32 @ijkl2intindex(i32 %24, i32 %35, i32 %27, i32 %29)
%38 = sext i32 %36 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = sext i32 %37 to i64
%42 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = fadd double %40, %43
%45 = fmul double %44, 5.000000e-01
%46 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %34
store double %45, double* %46
%47 = add nsw i64 %34, 1
%48 = add nuw nsw i32 %35, 1
%49 = icmp eq i32 %48, %0
br i1 %49, label %50, label %33
50: ; preds = %33
%51 = add nuw nsw i32 %29, 1
%52 = icmp eq i32 %51, %0
br i1 %52, label %53, label %28
53: ; preds = %50
br i1 %17, label %84, label %54
54: ; preds = %53, %54
%55 = phi i64 [ %81, %54 ], [ 0, %53 ]
%56 = phi double [ %80, %54 ], [ 0.000000e+00, %53 ]
%57 = phi i64 [ %82, %54 ], [ 0, %53 ]
%58 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %55
%59 = load double, double* %58
%60 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %55
%61 = load double, double* %60
%62 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %59, double %61, double %56)
%63 = or i64 %55, 1
%64 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %63
%65 = load double, double* %64
%66 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %63
%67 = load double, double* %66
%68 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %65, double %67, double %62)
%69 = or i64 %55, 2
%70 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %69
%71 = load double, double* %70
%72 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %69
%73 = load double, double* %72
%74 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %71, double %73, double %68)
%75 = or i64 %55, 3
%76 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %75
%77 = load double, double* %76
%78 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %75
%79 = load double, double* %78
%80 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %77, double %79, double %74)
%81 = add nuw nsw i64 %55, 4
%82 = add i64 %57, 4
%83 = icmp eq i64 %82, %18
br i1 %83, label %84, label %54
84: ; preds = %54, %53
%85 = phi double [ undef, %53 ], [ %80, %54 ]
%86 = phi i64 [ 0, %53 ], [ %81, %54 ]
%87 = phi double [ 0.000000e+00, %53 ], [ %80, %54 ]
br i1 %19, label %100, label %88
88: ; preds = %84, %88
%89 = phi i64 [ %97, %88 ], [ %86, %84 ]
%90 = phi double [ %96, %88 ], [ %87, %84 ]
%91 = phi i64 [ %98, %88 ], [ 0, %84 ]
%92 = getelementptr inbounds double, double* %8, i64 %89
%93 = load double, double* %92
%94 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %89
%95 = load double, double* %94
%96 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %93, double %95, double %90)
%97 = add nuw nsw i64 %89, 1
%98 = add i64 %91, 1
%99 = icmp eq i64 %98, %16
br i1 %99, label %100, label %88
100: ; preds = %88, %84
%101 = phi double [ %85, %84 ], [ %96, %88 ]
%102 = mul nsw i64 %26, %12
%103 = add nuw nsw i64 %102, %21
%104 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %103
store double %101, double* %104
%105 = add nuw nsw i64 %26, %23
%106 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %105
store double %101, double* %106
%107 = add nuw nsw i64 %26, 1
%108 = icmp eq i64 %107, %22
br i1 %108, label %109, label %25
109: ; preds = %100
%110 = add nuw nsw i64 %21, 1
%111 = add nuw nsw i64 %22, 1
%112 = icmp eq i64 %110, %13
br i1 %112, label %113, label %20
113: ; preds = %109, %4
%114 = tail call i32 @free(double* %8)
ret void
}