#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*/ foo(int);
int test() {
  int a[10000][10000];
  unsigned i, j;
  for (i = 0; i < 10000; i++)
    for (j = 0; j < 10000; j++)
      a[i][j] = i * j;
  for (i = 1; i < 10000; i++)
    for (j = 1; j < (10000 - 1); j++)
      a[i][j] = a[i - 1][j + 1] * a[i - 1][j + 1] / 2;
  for (i = 0; i < 10000; i++)
    for (j = 0; j < 10000; j++)
      foo(a[i][j]);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<test>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x17d78420,%rsp
movl   $0x0,-0x17d78414(%rbp)
cmpl   $0x2710,-0x17d78414(%rbp)
jae    11ab <test+0x9b>
movl   $0x0,-0x17d78418(%rbp)
cmpl   $0x2710,-0x17d78418(%rbp)
jae    1192 <test+0x82>
mov    -0x17d78414(%rbp),%edx
imul   -0x17d78418(%rbp),%edx
mov    -0x17d78414(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
lea    -0x17d78410(%rbp),%rax
imul   $0x9c40,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x17d78418(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x17d78418(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x17d78418(%rbp)
jmp    113f <test+0x2f>
jmp    1197 <test+0x87>
mov    -0x17d78414(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x17d78414(%rbp)
jmp    1125 <test+0x15>
movl   $0x1,-0x17d78414(%rbp)
cmpl   $0x2710,-0x17d78414(%rbp)
jae    1291 <test+0x181>
movl   $0x1,-0x17d78418(%rbp)
cmpl   $0x270f,-0x17d78418(%rbp)
jae    1278 <test+0x168>
mov    -0x17d78414(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,%eax
mov    %eax,%ecx
lea    -0x17d78410(%rbp),%rax
imul   $0x9c40,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x17d78418(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x17d78414(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
lea    -0x17d78410(%rbp),%rcx
imul   $0x9c40,%rdx,%rdx
add    %rdx,%rcx
mov    -0x17d78418(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,%edx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edx
mov    -0x17d78414(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
lea    -0x17d78410(%rbp),%rax
imul   $0x9c40,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x17d78418(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x17d78418(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x17d78418(%rbp)
jmp    11cf <test+0xbf>
jmp    127d <test+0x16d>
mov    -0x17d78414(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x17d78414(%rbp)
jmp    11b5 <test+0xa5>
movl   $0x0,-0x17d78414(%rbp)
cmpl   $0x2710,-0x17d78414(%rbp)
jae    1319 <test+0x209>
movl   $0x0,-0x17d78418(%rbp)
cmpl   $0x2710,-0x17d78418(%rbp)
jae    1300 <test+0x1f0>
mov    -0x17d78414(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
lea    -0x17d78410(%rbp),%rax
imul   $0x9c40,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x17d78418(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1030 <foo@plt>
mov    -0x17d78418(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x17d78418(%rbp)
jmp    12b5 <test+0x1a5>
jmp    1305 <test+0x1f5>
mov    -0x17d78414(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x17d78414(%rbp)
jmp    129b <test+0x18b>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x17d78420,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<test>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x17d78400,%rsp
mov    %rsp,%rax
xor    %r8d,%r8d
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    $0x4,%esi
xor    %edi,%edi
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,-0x10(%rax,%rsi,4)
lea    0x1(%rcx),%ebx
imul   %edx,%ebx
mov    %ebx,-0xc(%rax,%rsi,4)
lea    0x2(%rcx),%ebx
imul   %edx,%ebx
mov    %ebx,-0x8(%rax,%rsi,4)
lea    0x3(%rcx),%ebx
imul   %edx,%ebx
mov    %ebx,-0x4(%rax,%rsi,4)
lea    0x4(%rcx),%ebx
imul   %edx,%ebx
mov    %ebx,(%rax,%rsi,4)
add    $0x5,%rcx
add    $0x5,%rsi
add    %r8d,%edi
cmp    $0x2714,%rsi
jne    1140 <test+0x30>
add    $0x1,%rdx
add    $0x9c40,%rax
add    $0x5,%r8d
cmp    $0x2710,%rdx
jne    1130 <test+0x20>
lea    0x9c54(%rsp),%rax
mov    $0x1,%ecx
jmp    11fb <test+0xeb>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
imul   $0x9c40,%rdx,%rdx
mov    0x9c38(%rsp,%rdx,1),%esi
imul   %esi,%esi
shr    %esi
imul   $0x9c40,%rcx,%rdi
mov    %esi,0x9c34(%rsp,%rdi,1)
mov    0x9c3c(%rsp,%rdx,1),%edx
imul   %edx,%edx
shr    %edx
mov    %edx,0x9c38(%rsp,%rdi,1)
add    $0x1,%rcx
add    $0x9c40,%rax
cmp    $0x2710,%rcx
je     127d <test+0x16d>
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    $0xffffffffffff63e0,%rsi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movdqu -0x2c(%rax,%rsi,1),%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm1,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
psrld  $0x1,%xmm0
movdqu %xmm0,0x9c10(%rax,%rsi,1)
test   %rsi,%rsi
je     11b0 <test+0xa0>
movdqu -0x1c(%rax,%rsi,1),%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm1,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
psrld  $0x1,%xmm0
movdqu %xmm0,0x9c20(%rax,%rsi,1)
add    $0x20,%rsi
jmp    1210 <test+0x100>
mov    %rsp,%r15
xor    %r14d,%r14d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r15,%rbx,4),%edi
call   1030 <foo@plt>
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x2710,%rbx
jne    12a0 <test+0x190>
add    $0x1,%r14
add    $0x9c40,%r15
cmp    $0x2710,%r14
jne    1290 <test+0x180>
add    $0x17d78400,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @test() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca [10000 x [10000 x i32]]
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
br label %5
5: ; preds = %26, %0
%6 = load i32, i32* %3
%7 = icmp ult i32 %6, 10000
br i1 %7, label %8, label %29
8: ; preds = %5
store i32 0, i32* %4
br label %9
9: ; preds = %22, %8
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp ult i32 %10, 10000
br i1 %11, label %12, label %25
12: ; preds = %9
%13 = load i32, i32* %3
%14 = load i32, i32* %4
%15 = mul i32 %13, %14
%16 = load i32, i32* %3
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %2, i64 0, i64 %17
%19 = load i32, i32* %4
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %18, i64 0, i64 %20
store i32 %15, i32* %21
br label %22
22: ; preds = %12
%23 = load i32, i32* %4
%24 = add i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %4
br label %9
25: ; preds = %9
br label %26
26: ; preds = %25
%27 = load i32, i32* %3
%28 = add i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %3
br label %5
29: ; preds = %5
store i32 1, i32* %3
br label %30
30: ; preds = %68, %29
%31 = load i32, i32* %3
%32 = icmp ult i32 %31, 10000
br i1 %32, label %33, label %71
33: ; preds = %30
store i32 1, i32* %4
br label %34
34: ; preds = %64, %33
%35 = load i32, i32* %4
%36 = icmp ult i32 %35, 9999
br i1 %36, label %37, label %67
37: ; preds = %34
%38 = load i32, i32* %3
%39 = sub i32 %38, 1
%40 = zext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %2, i64 0, i64 %40
%42 = load i32, i32* %4
%43 = add i32 %42, 1
%44 = zext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %41, i64 0, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32, i32* %3
%48 = sub i32 %47, 1
%49 = zext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %2, i64 0, i64 %49
%51 = load i32, i32* %4
%52 = add i32 %51, 1
%53 = zext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %50, i64 0, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = mul nsw i32 %46, %55
%57 = sdiv i32 %56, 2
%58 = load i32, i32* %3
%59 = zext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %2, i64 0, i64 %59
%61 = load i32, i32* %4
%62 = zext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %60, i64 0, i64 %62
store i32 %57, i32* %63
br label %64
64: ; preds = %37
%65 = load i32, i32* %4
%66 = add i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %4
br label %34
67: ; preds = %34
br label %68
68: ; preds = %67
%69 = load i32, i32* %3
%70 = add i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %3
br label %30
71: ; preds = %30
store i32 0, i32* %3
br label %72
72: ; preds = %92, %71
%73 = load i32, i32* %3
%74 = icmp ult i32 %73, 10000
br i1 %74, label %75, label %95
75: ; preds = %72
store i32 0, i32* %4
br label %76
76: ; preds = %88, %75
%77 = load i32, i32* %4
%78 = icmp ult i32 %77, 10000
br i1 %78, label %79, label %91
79: ; preds = %76
%80 = load i32, i32* %3
%81 = zext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %2, i64 0, i64 %81
%83 = load i32, i32* %4
%84 = zext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %82, i64 0, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
%87 = call i32 @foo(i32 %86)
br label %88
88: ; preds = %79
%89 = load i32, i32* %4
%90 = add i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %4
br label %76
91: ; preds = %76
br label %92
92: ; preds = %91
%93 = load i32, i32* %3
%94 = add i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %3
br label %72
95: ; preds = %72
%96 = load i32, i32* %1
ret i32 %96
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @test() {
%1 = alloca [10000 x [10000 x i32]]
%2 = bitcast [10000 x [10000 x i32]]* %1 to i8*
br label %3
3: ; preds = %0, %28
%4 = phi i64 [ 0, %0 ], [ %29, %28 ]
br label %5
5: ; preds = %5, %3
%6 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %26, %5 ]
%7 = mul nuw nsw i64 %6, %4
%8 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %4, i64 %6
%9 = trunc i64 %7 to i32
store i32 %9, i32* %8
%10 = add nuw nsw i64 %6, 1
%11 = mul nuw nsw i64 %10, %4
%12 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %4, i64 %10
%13 = trunc i64 %11 to i32
store i32 %13, i32* %12
%14 = add nuw nsw i64 %6, 2
%15 = mul nuw nsw i64 %14, %4
%16 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %4, i64 %14
%17 = trunc i64 %15 to i32
store i32 %17, i32* %16
%18 = add nuw nsw i64 %6, 3
%19 = mul nuw nsw i64 %18, %4
%20 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %4, i64 %18
%21 = trunc i64 %19 to i32
store i32 %21, i32* %20
%22 = add nuw nsw i64 %6, 4
%23 = mul nuw nsw i64 %22, %4
%24 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %4, i64 %22
%25 = trunc i64 %23 to i32
store i32 %25, i32* %24
%26 = add nuw nsw i64 %6, 5
%27 = icmp eq i64 %26, 10000
br i1 %27, label %28, label %5
28: ; preds = %5
%29 = add nuw nsw i64 %4, 1
%30 = icmp eq i64 %29, 10000
br i1 %30, label %31, label %3
31: ; preds = %28, %57
%32 = phi i64 [ %68, %57 ], [ 1, %28 ]
%33 = add nsw i64 %32, -1
br label %34
34: ; preds = %46, %31
%35 = phi i64 [ 0, %31 ], [ %56, %46 ]
%36 = or i64 %35, 1
%37 = or i64 %35, 2
%38 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %33, i64 %37
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
%40 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %39
%41 = mul nsw <4 x i32> %40, %40
%42 = lshr <4 x i32> %41, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%43 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %32, i64 %36
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %42, <4 x i32>* %44
%45 = icmp eq i64 %35, 9992
br i1 %45, label %57, label %46
46: ; preds = %34
%47 = or i64 %35, 5
%48 = or i64 %35, 6
%49 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %33, i64 %48
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
%51 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %50
%52 = mul nsw <4 x i32> %51, %51
%53 = lshr <4 x i32> %52, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%54 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %32, i64 %47
%55 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %53, <4 x i32>* %55
%56 = add nuw nsw i64 %35, 8
br label %34
57: ; preds = %34
%58 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %33, i64 9998
%59 = load i32, i32* %58
%60 = mul nsw i32 %59, %59
%61 = lshr i32 %60, 1
%62 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %32, i64 9997
store i32 %61, i32* %62
%63 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %33, i64 9999
%64 = load i32, i32* %63
%65 = mul nsw i32 %64, %64
%66 = lshr i32 %65, 1
%67 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %32, i64 9998
store i32 %66, i32* %67
%68 = add nuw nsw i64 %32, 1
%69 = icmp eq i64 %68, 10000
br i1 %69, label %70, label %31
70: ; preds = %57, %79
%71 = phi i64 [ %80, %79 ], [ 0, %57 ]
br label %72
72: ; preds = %70, %72
%73 = phi i64 [ 0, %70 ], [ %77, %72 ]
%74 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %71, i64 %73
%75 = load i32, i32* %74
%76 = tail call i32 @foo(i32 %75)
%77 = add nuw nsw i64 %73, 1
%78 = icmp eq i64 %77, 10000
br i1 %78, label %79, label %72
79: ; preds = %72
%80 = add nuw nsw i64 %71, 1
%81 = icmp eq i64 %80, 10000
br i1 %81, label %82, label %70
82: ; preds = %79
ret i32 undef
}