#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 */
double M_PI;
double exp(double);
double sqrt(double);
int gden_diag(const double *in, const size_t n, const size_t d,
              const double *mu, double *va, double *out) {
  size_t j, i;
  double fac = 1.0;
  double acc, tmp;
  for (j = 0; j < d; ++j) {
    va[j] = 0.5 / va[j];
    fac *= sqrt(va[j] / (M_PI));
    va[j] *= -1.0;
  }
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    acc = 0;
    for (j = 0; j < d; ++j) {
      tmp = (in[i * d + j] - mu[j]);
      acc += tmp * tmp * va[j];
    }
    out[i] = exp(acc) * fac;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gden_diag>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
movsd  0xeb8(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    11d7 <gden_diag+0xb7>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  0xe9d(%rip),%xmm0
divsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    0x2e4f(%rip),%rax
divsd  (%rax),%xmm0
call   1040 <sqrt@plt>
mulsd  -0x48(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  0xe4c(%rip),%xmm0
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1155 <gden_diag+0x35>
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    129a <gden_diag+0x17a>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    126d <gden_diag+0x14d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
imul   -0x18(%rbp),%rcx
add    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x58(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x50(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    11fd <gden_diag+0xdd>
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
call   1030 <exp@plt>
mulsd  -0x48(%rbp),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    11df <gden_diag+0xbf>
xor    %eax,%eax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gden_diag>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %r9,%r12
mov    %r8,%rbx
mov    %rcx,%r15
mov    %rsi,0x10(%rsp)
mov    %rdi,0x8(%rsp)
test   %rdx,%rdx
mov    %rdx,0x18(%rsp)
movsd  0xeaf(%rip),%xmm1
je     11e2 <gden_diag+0xc2>
xor    %ebp,%ebp
movsd  0xea7(%rip),%xmm2
mov    0x2e80(%rip),%r14
xorpd  %xmm3,%xmm3
movapd 0xe9c(%rip),%xmm4
jmp    11c3 <gden_diag+0xa3>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  %xmm1,(%rsp)
call   1040 <sqrt@plt>
movapd 0xe7e(%rip),%xmm4
xorpd  %xmm3,%xmm3
movsd  0xe6a(%rip),%xmm2
movsd  (%rsp),%xmm1
mov    0x18(%rsp),%rdx
mulsd  %xmm0,%xmm1
movsd  (%rbx,%rbp,8),%xmm0
xorpd  %xmm4,%xmm0
movlpd %xmm0,(%rbx,%rbp,8)
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%rdx
je     11e2 <gden_diag+0xc2>
movapd %xmm2,%xmm0
divsd  (%rbx,%rbp,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rbx,%rbp,8)
divsd  (%r14),%xmm0
ucomisd %xmm3,%xmm0
jb     1180 <gden_diag+0x60>
sqrtsd %xmm0,%xmm0
jmp    11a8 <gden_diag+0x88>
cmpq   $0x0,0x10(%rsp)
je     12f7 <gden_diag+0x1d7>
mov    %r12,%rbp
mov    %rdx,%r12
and    $0xfffffffffffffffe,%r12
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    0x8(%rax),%r14
lea    0x0(,%rdx,8),%rax
mov    %rax,0x20(%rsp)
xor    %r13d,%r13d
movsd  %xmm1,(%rsp)
jmp    124e <gden_diag+0x12e>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorpd  %xmm0,%xmm0
call   1030 <exp@plt>
mov    0x18(%rsp),%rdx
mulsd  (%rsp),%xmm0
movsd  %xmm0,0x0(%rbp,%r13,8)
add    $0x1,%r13
add    0x20(%rsp),%r14
cmp    0x10(%rsp),%r13
je     12f7 <gden_diag+0x1d7>
test   %rdx,%rdx
je     1220 <gden_diag+0x100>
cmp    $0x1,%rdx
jne    1270 <gden_diag+0x150>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
jmp    12c2 <gden_diag+0x1a2>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  -0x8(%r14,%rax,8),%xmm2
movsd  (%r14,%rax,8),%xmm0
subsd  (%r15,%rax,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
mulsd  (%rbx,%rax,8),%xmm2
subsd  0x8(%r15,%rax,8),%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
mulsd  0x8(%rbx,%rax,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%rax
movapd %xmm0,%xmm1
cmp    %rax,%r12
jne    1280 <gden_diag+0x160>
test   $0x1,%dl
je     1224 <gden_diag+0x104>
mov    %r13,%rcx
imul   %rdx,%rcx
add    %rax,%rcx
mov    0x8(%rsp),%rdx
movsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm1
subsd  (%r15,%rax,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
mulsd  (%rbx,%rax,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
jmp    1224 <gden_diag+0x104>
xor    %eax,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@M_PI = global double 0.000000e+00
define i32 @gden_diag(double* %0, i64 %1, i64 %2, double* %3, double* %4, double* %5) {
%7 = alloca double*
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca double*
%11 = alloca double*
%12 = alloca double*
%13 = alloca i64
%14 = alloca i64
%15 = alloca double
%16 = alloca double
%17 = alloca double
store double* %0, double** %7
store i64 %1, i64* %8
store i64 %2, i64* %9
store double* %3, double** %10
store double* %4, double** %11
store double* %5, double** %12
store double 1.000000e+00, double* %15
store i64 0, i64* %13
br label %18
18: ; preds = %45, %6
%19 = load i64, i64* %13
%20 = load i64, i64* %9
%21 = icmp ult i64 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %48
22: ; preds = %18
%23 = load double*, double** %11
%24 = load i64, i64* %13
%25 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %24
%26 = load double, double* %25
%27 = fdiv double 5.000000e-01, %26
%28 = load double*, double** %11
%29 = load i64, i64* %13
%30 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %29
store double %27, double* %30
%31 = load double*, double** %11
%32 = load i64, i64* %13
%33 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %32
%34 = load double, double* %33
%35 = load double, double* @M_PI
%36 = fdiv double %34, %35
%37 = call double @sqrt(double %36)
%38 = load double, double* %15
%39 = fmul double %38, %37
store double %39, double* %15
%40 = load double*, double** %11
%41 = load i64, i64* %13
%42 = getelementptr inbounds double, double* %40, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = fmul double %43, -1.000000e+00
store double %44, double* %42
br label %45
45: ; preds = %22
%46 = load i64, i64* %13
%47 = add i64 %46, 1
store i64 %47, i64* %13
br label %18
48: ; preds = %18
store i64 0, i64* %14
br label %49
49: ; preds = %92, %48
%50 = load i64, i64* %14
%51 = load i64, i64* %8
%52 = icmp ult i64 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %95
53: ; preds = %49
store double 0.000000e+00, double* %16
store i64 0, i64* %13
br label %54
54: ; preds = %81, %53
%55 = load i64, i64* %13
%56 = load i64, i64* %9
%57 = icmp ult i64 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %84
58: ; preds = %54
%59 = load double*, double** %7
%60 = load i64, i64* %14
%61 = load i64, i64* %9
%62 = mul i64 %60, %61
%63 = load i64, i64* %13
%64 = add i64 %62, %63
%65 = getelementptr inbounds double, double* %59, i64 %64
%66 = load double, double* %65
%67 = load double*, double** %10
%68 = load i64, i64* %13
%69 = getelementptr inbounds double, double* %67, i64 %68
%70 = load double, double* %69
%71 = fsub double %66, %70
store double %71, double* %17
%72 = load double, double* %17
%73 = load double, double* %17
%74 = fmul double %72, %73
%75 = load double*, double** %11
%76 = load i64, i64* %13
%77 = getelementptr inbounds double, double* %75, i64 %76
%78 = load double, double* %77
%79 = load double, double* %16
%80 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %74, double %78, double %79)
store double %80, double* %16
br label %81
81: ; preds = %58
%82 = load i64, i64* %13
%83 = add i64 %82, 1
store i64 %83, i64* %13
br label %54
84: ; preds = %54
%85 = load double, double* %16
%86 = call double @exp(double %85)
%87 = load double, double* %15
%88 = fmul double %86, %87
%89 = load double*, double** %12
%90 = load i64, i64* %14
%91 = getelementptr inbounds double, double* %89, i64 %90
store double %88, double* %91
br label %92
92: ; preds = %84
%93 = load i64, i64* %14
%94 = add i64 %93, 1
store i64 %94, i64* %14
br label %49
95: ; preds = %49
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@M_PI = global double 0.000000e+00
define i32 @gden_diag(double* nocapture %0, i64 %1, i64 %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4, double* nocapture writeonly %5) {
%7 = icmp eq i64 %2, 0
br i1 %7, label %8, label %16
8: ; preds = %16, %6
%9 = phi double [ 1.000000e+00, %6 ], [ %25, %16 ]
%10 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %10, label %84, label %11
11: ; preds = %8
%12 = and i64 %2, 1
%13 = icmp eq i64 %2, 1
%14 = and i64 %2, -2
%15 = icmp eq i64 %12, 0
br label %30
16: ; preds = %6, %16
%17 = phi i64 [ %28, %16 ], [ 0, %6 ]
%18 = phi double [ %25, %16 ], [ 1.000000e+00, %6 ]
%19 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %17
%20 = load double, double* %19
%21 = fdiv double 5.000000e-01, %20
store double %21, double* %19
%22 = load double, double* @M_PI
%23 = fdiv double %21, %22
%24 = tail call double @sqrt(double %23)
%25 = fmul double %18, %24
%26 = load double, double* %19
%27 = fneg double %26
store double %27, double* %19
%28 = add nuw i64 %17, 1
%29 = icmp eq i64 %28, %2
br i1 %29, label %8, label %16
30: ; preds = %11, %77
%31 = phi i64 [ %82, %77 ], [ 0, %11 ]
br i1 %7, label %77, label %32
32: ; preds = %30
%33 = mul i64 %31, %2
br i1 %13, label %62, label %34
34: ; preds = %32, %34
%35 = phi i64 [ %59, %34 ], [ 0, %32 ]
%36 = phi double [ %58, %34 ], [ 0.000000e+00, %32 ]
%37 = phi i64 [ %60, %34 ], [ 0, %32 ]
%38 = add i64 %35, %33
%39 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %35
%42 = load double, double* %41
%43 = fsub double %40, %42
%44 = fmul double %43, %43
%45 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %35
%46 = load double, double* %45
%47 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %44, double %46, double %36)
%48 = or i64 %35, 1
%49 = add i64 %48, %33
%50 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %49
%51 = load double, double* %50
%52 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %48
%53 = load double, double* %52
%54 = fsub double %51, %53
%55 = fmul double %54, %54
%56 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %48
%57 = load double, double* %56
%58 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %55, double %57, double %47)
%59 = add nuw i64 %35, 2
%60 = add i64 %37, 2
%61 = icmp eq i64 %60, %14
br i1 %61, label %62, label %34
62: ; preds = %34, %32
%63 = phi double [ undef, %32 ], [ %58, %34 ]
%64 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %59, %34 ]
%65 = phi double [ 0.000000e+00, %32 ], [ %58, %34 ]
br i1 %15, label %77, label %66
66: ; preds = %62
%67 = add i64 %64, %33
%68 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %67
%69 = load double, double* %68
%70 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %64
%71 = load double, double* %70
%72 = fsub double %69, %71
%73 = fmul double %72, %72
%74 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %64
%75 = load double, double* %74
%76 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %73, double %75, double %65)
br label %77
77: ; preds = %66, %62, %30
%78 = phi double [ 0.000000e+00, %30 ], [ %63, %62 ], [ %76, %66 ]
%79 = tail call double @exp(double %78)
%80 = fmul double %9, %79
%81 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %31
store double %80, double* %81
%82 = add nuw i64 %31, 1
%83 = icmp eq i64 %82, %1
br i1 %83, label %84, label %30
84: ; preds = %77, %8
ret i32 0
}