#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 */
void row2col(size_t r, size_t c, int M[r][c], int N[r][c]) {
  size_t i, j;
  int *p;
  p = &N[0][0];
  for (i = 0; i < c; i++) {
    for (j = 0; j < r; j++)
      *p++ = M[j][i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<row2col>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   $0x0,%rcx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    11b2 <row2col+0xb2>
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jae    119c <row2col+0x9c>
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   -0x30(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x4,%rdx
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1151 <row2col+0x51>
jmp    11a1 <row2col+0xa1>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    113b <row2col+0x3b>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<row2col>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %rsi,%rsi
je     1399 <row2col+0x299>
lea    -0x8(%rdi),%rax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
shr    $0x3,%rax
add    $0x1,%rax
cmp    $0x8,%rdi
mov    %rdx,-0x50(%rsp)
setae  %dl
cmp    $0x1,%rsi
sete   %bl
and    %dl,%bl
mov    %bl,-0x51(%rsp)
mov    -0x50(%rsp),%rbx
mov    %rdi,%rdx
and    $0xfffffffffffffff8,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rsp)
mov    %eax,%edx
and    $0x3,%edx
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x30(%rsp)
mov    %edi,%r15d
and    $0x3,%r15d
mov    %rsi,%rax
shl    $0x7,%rax
mov    %rsi,%r13
shl    $0x5,%r13
lea    0x0(,%rsi,4),%r12
mov    %rdx,-0x20(%rsp)
shl    $0x5,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rsp)
mov    %r15,-0x8(%rsp)
neg    %r15
mov    %rsi,%r8
shl    $0x4,%r8
xor    %r11d,%r11d
mov    %rbx,%r14
mov    %rsi,-0x48(%rsp)
mov    %rdi,-0x38(%rsp)
mov    %rax,-0x40(%rsp)
jmp    11c1 <row2col+0xc1>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r11
add    $0x4,%r14
cmp    %rsi,%r11
je     1399 <row2col+0x299>
test   %rdi,%rdi
je     11b0 <row2col+0xb0>
cmpb   $0x0,-0x51(%rsp)
je     11ef <row2col+0xef>
lea    (%r11,%rdi,1),%rdx
lea    (%rbx,%rdx,4),%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jae    129e <row2col+0x19e>
lea    (%rbx,%r11,4),%rdx
lea    (%rcx,%rdi,4),%rbp
cmp    %rbp,%rdx
jae    129e <row2col+0x19e>
xor    %r10d,%r10d
mov    %r10,%r9
not    %r9
add    %rdi,%r9
cmpq   $0x0,-0x8(%rsp)
je     1231 <row2col+0x131>
mov    %rsi,%rdx
imul   %r10,%rdx
lea    (%r14,%rdx,4),%rdx
xor    %ebx,%ebx
mov    (%rdx),%ebp
mov    %ebp,(%rcx)
add    $0x4,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
add    %r12,%rdx
cmp    %rbx,%r15
jne    1210 <row2col+0x110>
sub    %rbx,%r10
mov    -0x50(%rsp),%rbx
mov    -0x48(%rsp),%rsi
cmp    $0x3,%r9
jb     11b0 <row2col+0xb0>
mov    %rdi,%rsi
sub    %r10,%rsi
lea    0x3(%r10),%rbx
imul   %r12,%rbx
lea    0x2(%r10),%rdx
imul   %r12,%rdx
lea    0x1(%r10),%rbp
imul   %r12,%rbp
imul   %r12,%r10
mov    %r14,%rdi
mov    (%rdi,%r10,1),%eax
mov    %eax,(%rcx)
mov    (%rdi,%rbp,1),%eax
mov    %eax,0x4(%rcx)
mov    (%rdi,%rdx,1),%eax
mov    %eax,0x8(%rcx)
mov    (%rdi,%rbx,1),%eax
mov    %eax,0xc(%rcx)
add    $0x10,%rcx
add    %r8,%rdi
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
jne    1260 <row2col+0x160>
mov    -0x50(%rsp),%rbx
mov    -0x48(%rsp),%rsi
mov    -0x38(%rsp),%rdi
mov    -0x40(%rsp),%rax
jmp    11b0 <row2col+0xb0>
mov    %rbx,%r9
cmpq   $0x18,-0x10(%rsp)
jae    12ad <row2col+0x1ad>
xor    %esi,%esi
jmp    1326 <row2col+0x226>
mov    -0x30(%rsp),%rbx
mov    %r14,%rdx
xor    %esi,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movups (%rdx),%xmm0
movups 0x10(%rdx),%xmm1
movups %xmm0,(%rcx,%rsi,4)
movups %xmm1,0x10(%rcx,%rsi,4)
lea    (%rdx,%r13,1),%rdi
movups (%rdx,%r13,1),%xmm0
movups 0x10(%rdx,%r13,1),%xmm1
movups %xmm0,0x20(%rcx,%rsi,4)
movups %xmm1,0x30(%rcx,%rsi,4)
lea    (%rdi,%r13,1),%rbp
movups 0x0(%r13,%rdi,1),%xmm0
movups 0x10(%r13,%rdi,1),%xmm1
movups %xmm0,0x40(%rcx,%rsi,4)
movups %xmm1,0x50(%rcx,%rsi,4)
movups 0x0(%r13,%rbp,1),%xmm0
movups 0x10(%r13,%rbp,1),%xmm1
movups %xmm0,0x60(%rcx,%rsi,4)
movups %xmm1,0x70(%rcx,%rsi,4)
add    $0x20,%rsi
add    %rax,%rdx
add    $0xfffffffffffffffc,%rbx
jne    12c0 <row2col+0x1c0>
cmpq   $0x0,-0x20(%rsp)
mov    -0x28(%rsp),%rax
mov    %r9,%rbx
je     1370 <row2col+0x270>
mov    %r12,%rdx
imul   %rsi,%rdx
lea    (%rcx,%rsi,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
xor    %edi,%edi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movups (%r14,%rdx,1),%xmm0
movups 0x10(%r14,%rdx,1),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rsi,%rdi,1)
movups %xmm1,(%rsi,%rdi,1)
add    %r13,%rdx
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%rax
jne    1350 <row2col+0x250>
mov    -0x18(%rsp),%rax
lea    (%rcx,%rax,4),%rcx
mov    %rax,%r10
mov    -0x38(%rsp),%rdi
cmp    %rdi,%rax
mov    -0x48(%rsp),%rsi
mov    -0x40(%rsp),%rax
je     11b0 <row2col+0xb0>
jmp    11f2 <row2col+0xf2>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @row2col(i64 %0, i64 %1, i32* %2, i32* %3) {
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i32*
store i64 %0, i64* %5
store i64 %1, i64* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32* %3, i32** %8
%12 = load i64, i64* %5
%13 = load i64, i64* %6
%14 = load i64, i64* %5
%15 = load i64, i64* %6
%16 = load i32*, i32** %8
%17 = mul nsw i64 0, %15
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %17
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 0
store i32* %19, i32** %11
store i64 0, i64* %9
br label %20
20: ; preds = %43, %4
%21 = load i64, i64* %9
%22 = load i64, i64* %6
%23 = icmp ult i64 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %46
24: ; preds = %20
store i64 0, i64* %10
br label %25
25: ; preds = %39, %24
%26 = load i64, i64* %10
%27 = load i64, i64* %5
%28 = icmp ult i64 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %42
29: ; preds = %25
%30 = load i32*, i32** %7
%31 = load i64, i64* %10
%32 = mul nsw i64 %31, %13
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i64, i64* %9
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = load i32*, i32** %11
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i32 1
store i32* %38, i32** %11
store i32 %36, i32* %37
br label %39
39: ; preds = %29
%40 = load i64, i64* %10
%41 = add i64 %40, 1
store i64 %41, i64* %10
br label %25
42: ; preds = %25
br label %43
43: ; preds = %42
%44 = load i64, i64* %9
%45 = add i64 %44, 1
store i64 %45, i64* %9
br label %20
46: ; preds = %20
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @row2col(i64 %0, i64 %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %5, label %159, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp eq i64 %0, 0
%8 = add i64 %0, -8
%9 = lshr i64 %8, 3
%10 = add nuw nsw i64 %9, 1
%11 = icmp ugt i64 %0, 7
%12 = icmp eq i64 %1, 1
%13 = and i1 %11, %12
%14 = and i64 %0, -8
%15 = and i64 %10, 3
%16 = icmp ult i64 %8, 24
%17 = and i64 %10, 4611686018427387900
%18 = icmp eq i64 %15, 0
%19 = icmp eq i64 %14, %0
%20 = and i64 %0, 3
%21 = icmp eq i64 %20, 0
br label %22
22: ; preds = %6, %155
%23 = phi i32* [ %3, %6 ], [ %156, %155 ]
%24 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %157, %155 ]
%25 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %24
%26 = add i64 %24, %0
%27 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %26
br i1 %7, label %155, label %28
28: ; preds = %22
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %24
br i1 %13, label %30, label %110
30: ; preds = %28
%31 = getelementptr i32, i32* %23, i64 %0
%32 = icmp ult i32* %23, %27
%33 = icmp ult i32* %25, %31
%34 = and i1 %32, %33
br i1 %34, label %110, label %35
35: ; preds = %30
%36 = getelementptr i32, i32* %23, i64 %14
br i1 %16, label %90, label %37
37: ; preds = %35, %37
%38 = phi i64 [ %87, %37 ], [ 0, %35 ]
%39 = phi i64 [ %88, %37 ], [ 0, %35 ]
%40 = getelementptr i32, i32* %23, i64 %38
%41 = mul nsw i64 %38, %1
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %41
%43 = bitcast i32* %42 to <4 x i32>*
%44 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %43
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 4
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
%47 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %46
%48 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %44, <4 x i32>* %48
%49 = getelementptr i32, i32* %40, i64 4
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %47, <4 x i32>* %50
%51 = or i64 %38, 8
%52 = getelementptr i32, i32* %23, i64 %51
%53 = mul nsw i64 %51, %1
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %53
%55 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
%56 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %55
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 4
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
%59 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %58
%60 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %56, <4 x i32>* %60
%61 = getelementptr i32, i32* %52, i64 4
%62 = bitcast i32* %61 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %59, <4 x i32>* %62
%63 = or i64 %38, 16
%64 = getelementptr i32, i32* %23, i64 %63
%65 = mul nsw i64 %63, %1
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %65
%67 = bitcast i32* %66 to <4 x i32>*
%68 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %67
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 4
%70 = bitcast i32* %69 to <4 x i32>*
%71 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %70
%72 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %68, <4 x i32>* %72
%73 = getelementptr i32, i32* %64, i64 4
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %71, <4 x i32>* %74
%75 = or i64 %38, 24
%76 = getelementptr i32, i32* %23, i64 %75
%77 = mul nsw i64 %75, %1
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %77
%79 = bitcast i32* %78 to <4 x i32>*
%80 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %79
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 4
%82 = bitcast i32* %81 to <4 x i32>*
%83 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %82
%84 = bitcast i32* %76 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %80, <4 x i32>* %84
%85 = getelementptr i32, i32* %76, i64 4
%86 = bitcast i32* %85 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %83, <4 x i32>* %86
%87 = add nuw i64 %38, 32
%88 = add i64 %39, 4
%89 = icmp eq i64 %88, %17
br i1 %89, label %90, label %37
90: ; preds = %37, %35
%91 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %87, %37 ]
br i1 %18, label %109, label %92
92: ; preds = %90, %92
%93 = phi i64 [ %106, %92 ], [ %91, %90 ]
%94 = phi i64 [ %107, %92 ], [ 0, %90 ]
%95 = getelementptr i32, i32* %23, i64 %93
%96 = mul nsw i64 %93, %1
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %96
%98 = bitcast i32* %97 to <4 x i32>*
%99 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %98
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 4
%101 = bitcast i32* %100 to <4 x i32>*
%102 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %101
%103 = bitcast i32* %95 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %99, <4 x i32>* %103
%104 = getelementptr i32, i32* %95, i64 4
%105 = bitcast i32* %104 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %102, <4 x i32>* %105
%106 = add nuw i64 %93, 8
%107 = add i64 %94, 1
%108 = icmp eq i64 %107, %15
br i1 %108, label %109, label %92
109: ; preds = %92, %90
br i1 %19, label %155, label %110
110: ; preds = %30, %28, %109
%111 = phi i32* [ %23, %30 ], [ %23, %28 ], [ %36, %109 ]
%112 = phi i64 [ 0, %30 ], [ 0, %28 ], [ %14, %109 ]
%113 = xor i64 %112, -1
%114 = add i64 %113, %0
br i1 %21, label %126, label %115
115: ; preds = %110, %115
%116 = phi i32* [ %122, %115 ], [ %111, %110 ]
%117 = phi i64 [ %123, %115 ], [ %112, %110 ]
%118 = phi i64 [ %124, %115 ], [ 0, %110 ]
%119 = mul nsw i64 %117, %1
%120 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %119
%121 = load i32, i32* %120
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %116, i64 1
store i32 %121, i32* %116
%123 = add nuw i64 %117, 1
%124 = add i64 %118, 1
%125 = icmp eq i64 %124, %20
br i1 %125, label %126, label %115
126: ; preds = %115, %110
%127 = phi i32* [ undef, %110 ], [ %122, %115 ]
%128 = phi i32* [ %111, %110 ], [ %122, %115 ]
%129 = phi i64 [ %112, %110 ], [ %123, %115 ]
%130 = icmp ult i64 %114, 3
br i1 %130, label %155, label %131
131: ; preds = %126, %131
%132 = phi i32* [ %152, %131 ], [ %128, %126 ]
%133 = phi i64 [ %153, %131 ], [ %129, %126 ]
%134 = mul nsw i64 %133, %1
%135 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %134
%136 = load i32, i32* %135
%137 = getelementptr inbounds i32, i32* %132, i64 1
store i32 %136, i32* %132
%138 = add nuw i64 %133, 1
%139 = mul nsw i64 %138, %1
%140 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %139
%141 = load i32, i32* %140
%142 = getelementptr inbounds i32, i32* %132, i64 2
store i32 %141, i32* %137
%143 = add nuw i64 %133, 2
%144 = mul nsw i64 %143, %1
%145 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %144
%146 = load i32, i32* %145
%147 = getelementptr inbounds i32, i32* %132, i64 3
store i32 %146, i32* %142
%148 = add nuw i64 %133, 3
%149 = mul nsw i64 %148, %1
%150 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %149
%151 = load i32, i32* %150
%152 = getelementptr inbounds i32, i32* %132, i64 4
store i32 %151, i32* %147
%153 = add nuw i64 %133, 4
%154 = icmp eq i64 %153, %0
br i1 %154, label %155, label %131
155: ; preds = %126, %131, %109, %22
%156 = phi i32* [ %23, %22 ], [ %36, %109 ], [ %127, %126 ], [ %152, %131 ]
%157 = add nuw i64 %24, 1
%158 = icmp eq i64 %157, %1
br i1 %158, label %159, label %22
159: ; preds = %155, %4
ret void
}