int c_diag(int mr, int mc, double *mp, int yn, double *yp, int zr, int zc,
           double *zp) {
  int i, j;
  for (j = 0; j < yn; j++) {
    yp[j] = (mp[(j)*mc + (j)]);
  }
  for (i = 0; i < mr; i++) {
    for (j = 0; j < mc; j++) {
      (zp[(i)*zc + (j)]) = i == j ? yp[i] : 0;
    }
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<c_diag>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    %r9d,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1164 <c_diag+0x64>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1127 <c_diag+0x27>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11f6 <c_diag+0xf6>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11e3 <c_diag+0xe3>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jne    11ad <c_diag+0xad>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
jmp    11ba <c_diag+0xba>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
jmp    11ba <c_diag+0xba>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   0x10(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    117e <c_diag+0x7e>
jmp    11e8 <c_diag+0xe8>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    116b <c_diag+0x6b>
xor    %eax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<c_diag>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
jle    1184 <c_diag+0x84>
mov    %ecx,%r9d
xor    %ebx,%ebx
cmp    $0x1,%ecx
jne    111a <c_diag+0x1a>
xor    %r12d,%r12d
jmp    1168 <c_diag+0x68>
mov    %r9d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
lea    (%rsi,%rsi,1),%r11d
mov    $0x1,%r14d
mov    %esi,%eax
xor    %r12d,%r12d
cltq
lea    (%r14,%rax,1),%r15
movslq %ebx,%rbx
lea    (%r12,%rbx,1),%rcx
movsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r8,%r12,8)
movsd  (%rdx,%r15,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%r8,%r12,8)
add    $0x2,%r12
add    %r11d,%ebx
add    $0x2,%r14
add    %r11d,%eax
cmp    %r12,%r10
jne    1130 <c_diag+0x30>
test   $0x1,%r9b
je     1184 <c_diag+0x84>
mov    %r12d,%eax
imul   %esi,%eax
cltq
add    %r12,%rax
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r8,%r12,8)
test   %edi,%edi
jle    126c <c_diag+0x16c>
mov    0x30(%rsp),%r9
movslq 0x28(%rsp),%r10
mov    %edi,%r14d
mov    %esi,%r11d
mov    %r11d,%edi
and    $0xfffffffe,%edi
lea    0x8(%r9),%rcx
lea    0x0(,%r10,8),%r15
xor    %ebx,%ebx
jmp    11d9 <c_diag+0xd9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    %rdx,%rax
movsd  %xmm0,(%r9,%rax,8)
add    $0x1,%rbx
add    %r15,%rcx
cmp    %r14,%rbx
je     126c <c_diag+0x16c>
test   %esi,%esi
jle    11c9 <c_diag+0xc9>
cmp    $0x1,%esi
jne    11f0 <c_diag+0xf0>
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r11b
je     11c9 <c_diag+0xc9>
jmp    124e <c_diag+0x14e>
nopl   0x0(%rax)
xor    %edx,%edx
jmp    120e <c_diag+0x10e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  %xmm0,(%rcx,%rax,8)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdi,%rdx
je     1240 <c_diag+0x140>
mov    %rdx,%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cmp    %rdx,%rbx
jne    1222 <c_diag+0x122>
movsd  (%r8,%rbx,8),%xmm1
movsd  %xmm1,-0x8(%rcx,%rax,8)
lea    0x1(%rax),%rdx
cmp    %rdx,%rbx
jne    1200 <c_diag+0x100>
movsd  (%r8,%rbx,8),%xmm0
jmp    1200 <c_diag+0x100>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x2,%rax
test   $0x1,%r11b
je     11c9 <c_diag+0xc9>
mov    %rbx,%rdx
imul   %r10,%rdx
xorps  %xmm0,%xmm0
cmp    %rax,%rbx
jne    11c0 <c_diag+0xc0>
movsd  (%r8,%rbx,8),%xmm0
jmp    11c0 <c_diag+0xc0>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @c_diag(i32 %0, i32 %1, double* %2, i32 %3, double* %4, i32 %5, i32 %6, double* %7) {
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca double*
%12 = alloca i32
%13 = alloca double*
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca double*
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
store i32 %0, i32* %9
store i32 %1, i32* %10
store double* %2, double** %11
store i32 %3, i32* %12
store double* %4, double** %13
store i32 %5, i32* %14
store i32 %6, i32* %15
store double* %7, double** %16
store i32 0, i32* %18
br label %19
19: ; preds = %37, %8
%20 = load i32, i32* %18
%21 = load i32, i32* %12
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %40
23: ; preds = %19
%24 = load double*, double** %11
%25 = load i32, i32* %18
%26 = load i32, i32* %10
%27 = mul nsw i32 %25, %26
%28 = load i32, i32* %18
%29 = add nsw i32 %27, %28
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = load double*, double** %13
%34 = load i32, i32* %18
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds double, double* %33, i64 %35
store double %32, double* %36
br label %37
37: ; preds = %23
%38 = load i32, i32* %18
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %18
br label %19
40: ; preds = %19
store i32 0, i32* %17
br label %41
41: ; preds = %75, %40
%42 = load i32, i32* %17
%43 = load i32, i32* %9
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %78
45: ; preds = %41
store i32 0, i32* %18
br label %46
46: ; preds = %71, %45
%47 = load i32, i32* %18
%48 = load i32, i32* %10
%49 = icmp slt i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %74
50: ; preds = %46
%51 = load i32, i32* %17
%52 = load i32, i32* %18
%53 = icmp eq i32 %51, %52
br i1 %53, label %54, label %60
54: ; preds = %50
%55 = load double*, double** %13
%56 = load i32, i32* %17
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 %57
%59 = load double, double* %58
br label %61
60: ; preds = %50
br label %61
61: ; preds = %60, %54
%62 = phi double [ %59, %54 ], [ 0.000000e+00, %60 ]
%63 = load double*, double** %16
%64 = load i32, i32* %17
%65 = load i32, i32* %15
%66 = mul nsw i32 %64, %65
%67 = load i32, i32* %18
%68 = add nsw i32 %66, %67
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds double, double* %63, i64 %69
store double %62, double* %70
br label %71
71: ; preds = %61
%72 = load i32, i32* %18
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %18
br label %46
74: ; preds = %46
br label %75
75: ; preds = %74
%76 = load i32, i32* %17
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %17
br label %41
78: ; preds = %41
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @c_diag(i32 %0, i32 %1, double* nocapture %2, i32 %3, double* nocapture %4, i32 %5, i32 %6, double* nocapture writeonly %7) {
%9 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %9, label %10, label %27
10: ; preds = %8
%11 = zext i32 %3 to i64
%12 = and i64 %11, 1
%13 = icmp eq i32 %3, 1
br i1 %13, label %16, label %14
14: ; preds = %10
%15 = and i64 %11, 4294967294
br label %38
16: ; preds = %38, %10
%17 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %56, %38 ]
%18 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %18, label %27, label %19
19: ; preds = %16
%20 = trunc i64 %17 to i32
%21 = mul nsw i32 %20, %1
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = add nsw i64 %17, %22
%24 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %23
%25 = load double, double* %24
%26 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %17
store double %25, double* %26
br label %27
27: ; preds = %19, %16, %8
%28 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %28, label %29, label %98
29: ; preds = %27
%30 = icmp sgt i32 %1, 0
%31 = sext i32 %6 to i64
%32 = zext i32 %0 to i64
%33 = zext i32 %1 to i64
%34 = and i64 %33, 1
%35 = icmp eq i32 %1, 1
%36 = and i64 %33, 4294967294
%37 = icmp eq i64 %34, 0
br label %59
38: ; preds = %38, %14
%39 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %56, %38 ]
%40 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %57, %38 ]
%41 = trunc i64 %39 to i32
%42 = mul nsw i32 %41, %1
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = add nsw i64 %39, %43
%45 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %44
%46 = load double, double* %45
%47 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %39
store double %46, double* %47
%48 = or i64 %39, 1
%49 = trunc i64 %48 to i32
%50 = mul nsw i32 %49, %1
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = add nsw i64 %48, %51
%53 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %52
%54 = load double, double* %53
%55 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %48
store double %54, double* %55
%56 = add nuw nsw i64 %39, 2
%57 = add i64 %40, 2
%58 = icmp eq i64 %57, %15
br i1 %58, label %16, label %38
59: ; preds = %29, %95
%60 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %96, %95 ]
br i1 %30, label %61, label %95
61: ; preds = %59
%62 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %60
%63 = mul nsw i64 %60, %31
br i1 %35, label %85, label %64
64: ; preds = %61, %78
%65 = phi i64 [ %82, %78 ], [ 0, %61 ]
%66 = phi i64 [ %83, %78 ], [ 0, %61 ]
%67 = icmp eq i64 %60, %65
br i1 %67, label %68, label %70
68: ; preds = %64
%69 = load double, double* %62
br label %70
70: ; preds = %64, %68
%71 = phi double [ %69, %68 ], [ 0.000000e+00, %64 ]
%72 = add nsw i64 %65, %63
%73 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %72
store double %71, double* %73
%74 = or i64 %65, 1
%75 = icmp eq i64 %60, %74
br i1 %75, label %76, label %78
76: ; preds = %70
%77 = load double, double* %62
br label %78
78: ; preds = %76, %70
%79 = phi double [ %77, %76 ], [ 0.000000e+00, %70 ]
%80 = add nsw i64 %74, %63
%81 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %80
store double %79, double* %81
%82 = add nuw nsw i64 %65, 2
%83 = add i64 %66, 2
%84 = icmp eq i64 %83, %36
br i1 %84, label %85, label %64
85: ; preds = %78, %61
%86 = phi i64 [ 0, %61 ], [ %82, %78 ]
br i1 %37, label %95, label %87
87: ; preds = %85
%88 = icmp eq i64 %60, %86
br i1 %88, label %89, label %91
89: ; preds = %87
%90 = load double, double* %62
br label %91
91: ; preds = %89, %87
%92 = phi double [ %90, %89 ], [ 0.000000e+00, %87 ]
%93 = add nsw i64 %86, %63
%94 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %93
store double %92, double* %94
br label %95
95: ; preds = %91, %85, %59
%96 = add nuw nsw i64 %60, 1
%97 = icmp eq i64 %96, %32
br i1 %97, label %98, label %59
98: ; preds = %95, %27
ret i32 0
}