void transpose_matrix(double **a, long nr, long nc, double **o) {
  long i, j;
  for (i = 1; i <= nc; i++)
    for (j = 1; j <= nr; j++)
      o[i][j] = a[j][i];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<transpose_matrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jg     1191 <transpose_matrix+0x91>
movq   $0x1,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jg     117b <transpose_matrix+0x7b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1132 <transpose_matrix+0x32>
jmp    1180 <transpose_matrix+0x80>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    111c <transpose_matrix+0x1c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<transpose_matrix>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
test   %rdx,%rdx
jle    11ee <transpose_matrix+0xee>
lea    -0x1(%rsi),%r8
mov    %esi,%r10d
and    $0x3,%r10d
mov    %rsi,%r9
and    $0xfffffffffffffffc,%r9
mov    $0x1,%r11d
jmp    1140 <transpose_matrix+0x40>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%r11),%rax
cmp    %rdx,%r11
mov    %rax,%r11
je     11ee <transpose_matrix+0xee>
test   %rsi,%rsi
jle    1130 <transpose_matrix+0x30>
mov    (%rcx,%r11,8),%r14
mov    $0x1,%ebx
cmp    $0x3,%r8
jb     11b5 <transpose_matrix+0xb5>
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x8(%rdi,%rbx,8),%rax
movsd  (%rax,%r11,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%r14,%rbx,8)
mov    0x10(%rdi,%rbx,8),%rax
movsd  (%rax,%r11,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%r14,%rbx,8)
mov    0x18(%rdi,%rbx,8),%rax
movsd  (%rax,%r11,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x18(%r14,%rbx,8)
mov    0x20(%rdi,%rbx,8),%rax
movsd  (%rax,%r11,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x20(%r14,%rbx,8)
add    $0x4,%rbx
cmp    %rbx,%r9
jne    1160 <transpose_matrix+0x60>
add    $0x1,%rbx
test   %r10,%r10
je     1130 <transpose_matrix+0x30>
lea    (%r14,%rbx,8),%r14
lea    (%rdi,%rbx,8),%r15
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r15,%rax,8),%rbx
movsd  (%rbx,%r11,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r14,%rax,8)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r10
jne    11d0 <transpose_matrix+0xd0>
jmp    1130 <transpose_matrix+0x30>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @transpose_matrix(double** nocapture %0, i64 %1, i64 %2, double** nocapture %3) {
%5 = icmp slt i64 %2, 1
br i1 %5, label %63, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp slt i64 %1, 1
%8 = add i64 %1, -1
%9 = and i64 %1, 3
%10 = icmp ult i64 %8, 3
%11 = and i64 %1, -4
%12 = icmp eq i64 %9, 0
br label %13
13: ; preds = %6, %60
%14 = phi i64 [ 1, %6 ], [ %61, %60 ]
br i1 %7, label %60, label %15
15: ; preds = %13
%16 = getelementptr inbounds double*, double** %3, i64 %14
%17 = load double*, double** %16
br i1 %10, label %47, label %18
18: ; preds = %15, %18
%19 = phi i64 [ %44, %18 ], [ 1, %15 ]
%20 = phi i64 [ %45, %18 ], [ 0, %15 ]
%21 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %19
%22 = load double*, double** %21
%23 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %14
%24 = load double, double* %23
%25 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %19
store double %24, double* %25
%26 = add nuw nsw i64 %19, 1
%27 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %26
%28 = load double*, double** %27
%29 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %14
%30 = load double, double* %29
%31 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %26
store double %30, double* %31
%32 = add nuw nsw i64 %19, 2
%33 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %32
%34 = load double*, double** %33
%35 = getelementptr inbounds double, double* %34, i64 %14
%36 = load double, double* %35
%37 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %32
store double %36, double* %37
%38 = add nuw i64 %19, 3
%39 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %38
%40 = load double*, double** %39
%41 = getelementptr inbounds double, double* %40, i64 %14
%42 = load double, double* %41
%43 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %38
store double %42, double* %43
%44 = add nuw i64 %19, 4
%45 = add i64 %20, 4
%46 = icmp eq i64 %45, %11
br i1 %46, label %47, label %18
47: ; preds = %18, %15
%48 = phi i64 [ 1, %15 ], [ %44, %18 ]
br i1 %12, label %60, label %49
49: ; preds = %47, %49
%50 = phi i64 [ %57, %49 ], [ %48, %47 ]
%51 = phi i64 [ %58, %49 ], [ 0, %47 ]
%52 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %50
%53 = load double*, double** %52
%54 = getelementptr inbounds double, double* %53, i64 %14
%55 = load double, double* %54
%56 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %50
store double %55, double* %56
%57 = add nuw i64 %50, 1
%58 = add i64 %51, 1
%59 = icmp eq i64 %58, %9
br i1 %59, label %60, label %49
60: ; preds = %47, %49, %13
%61 = add nuw i64 %14, 1
%62 = icmp eq i64 %14, %2
br i1 %62, label %63, label %13
63: ; preds = %60, %4
ret void
}