void transpose(int (*a)[5], int (*b)[5], int m, int n) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < m; i++) {
    for (j = 0; j < n; j++) {
      *(*(b + i) + j) = *(*(a + j) + i);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<transpose>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1185 <transpose+0x85>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1172 <transpose+0x72>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
imul   $0x14,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
imul   $0x14,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112c <transpose+0x2c>
jmp    1177 <transpose+0x77>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1119 <transpose+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<transpose>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rsi,-0x10(%rsp)
mov    %rdi,-0x18(%rsp)
test   %edx,%edx
jle    129c <transpose+0x19c>
mov    %edx,%esi
mov    %ecx,%r12d
mov    %r12d,%eax
and    $0x7,%eax
test   %rax,%rax
mov    $0x8,%edx
cmovne %rax,%rdx
mov    %r12,%r9
sub    %rdx,%r9
mov    -0x10(%rsp),%rbx
lea    0x10(%rbx),%rbp
mov    -0x18(%rsp),%r15
lea    0x3c(%r15),%r10
xor    %r11d,%r11d
lea    (%r12,%r12,4),%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
jmp    117d <transpose+0x7d>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r11
add    $0x4,%r15
add    $0x14,%rbp
add    $0x14,%rbx
add    $0x4,%r10
cmp    %rsi,%r11
je     129c <transpose+0x19c>
test   %ecx,%ecx
jle    1160 <transpose+0x60>
cmp    $0x9,%ecx
jb     11b7 <transpose+0xb7>
lea    (%r11,%r11,4),%rax
mov    -0x10(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%rax,4),%rax
mov    -0x8(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%r11,4),%rdx
add    $0xfffffffffffffff0,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jae    11bb <transpose+0xbb>
lea    (%rax,%r12,4),%rax
mov    -0x18(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%r11,4),%rdx
cmp    %rax,%rdx
jae    11bb <transpose+0xbb>
xor    %edx,%edx
jmp    1219 <transpose+0x119>
mov    %r15,%rdx
xor    %eax,%eax
movss  0x3c(%rdx),%xmm0
movss  0x28(%rdx),%xmm1
unpcklps %xmm0,%xmm1
movss  0x14(%rdx),%xmm0
movss  (%rdx),%xmm2
unpcklps %xmm0,%xmm2
movlhps %xmm1,%xmm2
movss  0x8c(%rdx),%xmm0
movss  0x78(%rdx),%xmm1
unpcklps %xmm0,%xmm1
movss  0x64(%rdx),%xmm0
movss  0x50(%rdx),%xmm3
unpcklps %xmm0,%xmm3
movlhps %xmm1,%xmm3
movups %xmm2,-0x10(%rbp,%rax,4)
movups %xmm3,0x0(%rbp,%rax,4)
add    $0x8,%rax
add    $0xa0,%rdx
cmp    %rax,%r9
jne    11c0 <transpose+0xc0>
mov    %r9,%rdx
mov    %r12d,%edi
sub    %edx,%edi
mov    %rdx,%r13
not    %r13
add    %r12,%r13
and    $0x3,%rdi
je     1255 <transpose+0x155>
lea    (%rdx,%rdx,4),%rax
lea    (%r15,%rax,4),%rax
lea    (%rdi,%rdi,4),%r14
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rax,%rdi,4),%r8d
mov    %r8d,(%rbx,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
add    $0x5,%rdi
cmp    %rdi,%r14
jne    1240 <transpose+0x140>
cmp    $0x3,%r13
jb     1160 <transpose+0x60>
lea    (%rdx,%rdx,4),%rax
lea    (%r10,%rax,4),%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x3c(%rax),%edi
mov    %edi,(%rbx,%rdx,4)
mov    -0x28(%rax),%edi
mov    %edi,0x4(%rbx,%rdx,4)
mov    -0x14(%rax),%edi
mov    %edi,0x8(%rbx,%rdx,4)
mov    (%rax),%edi
mov    %edi,0xc(%rbx,%rdx,4)
add    $0x4,%rdx
add    $0x50,%rax
cmp    %rdx,%r12
jne    1270 <transpose+0x170>
jmp    1160 <transpose+0x60>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @transpose([5 x i32]* nocapture %0, [5 x i32]* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %5, label %6, label %107
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %3, 0
%8 = zext i32 %2 to i64
%9 = zext i32 %3 to i64
%10 = icmp ult i32 %3, 9
%11 = and i64 %9, 7
%12 = icmp eq i64 %11, 0
%13 = select i1 %12, i64 8, i64 %11
%14 = sub nsw i64 %9, %13
br label %15
15: ; preds = %6, %104
%16 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %105, %104 ]
%17 = getelementptr [5 x i32], [5 x i32]* %1, i64 %16, i64 0
%18 = getelementptr [5 x i32], [5 x i32]* %1, i64 %16, i64 %9
%19 = getelementptr [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 0, i64 %16
%20 = add nsw i64 %16, -4
%21 = getelementptr [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 %9, i64 %20
br i1 %7, label %22, label %104
22: ; preds = %15
br i1 %10, label %66, label %23
23: ; preds = %22
%24 = icmp ult i32* %17, %21
%25 = icmp ult i32* %19, %18
%26 = and i1 %24, %25
br i1 %26, label %66, label %27
27: ; preds = %23, %27
%28 = phi i64 [ %64, %27 ], [ 0, %23 ]
%29 = or i64 %28, 1
%30 = or i64 %28, 2
%31 = or i64 %28, 3
%32 = or i64 %28, 4
%33 = or i64 %28, 5
%34 = or i64 %28, 6
%35 = or i64 %28, 7
%36 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 %28, i64 %16
%37 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 %29, i64 %16
%38 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 %30, i64 %16
%39 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 %31, i64 %16
%40 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 %32, i64 %16
%41 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 %33, i64 %16
%42 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 %34, i64 %16
%43 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 %35, i64 %16
%44 = load i32, i32* %36
%45 = load i32, i32* %37
%46 = load i32, i32* %38
%47 = load i32, i32* %39
%48 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %44, i64 0
%49 = insertelement <4 x i32> %48, i32 %45, i64 1
%50 = insertelement <4 x i32> %49, i32 %46, i64 2
%51 = insertelement <4 x i32> %50, i32 %47, i64 3
%52 = load i32, i32* %40
%53 = load i32, i32* %41
%54 = load i32, i32* %42
%55 = load i32, i32* %43
%56 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %52, i64 0
%57 = insertelement <4 x i32> %56, i32 %53, i64 1
%58 = insertelement <4 x i32> %57, i32 %54, i64 2
%59 = insertelement <4 x i32> %58, i32 %55, i64 3
%60 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %1, i64 %16, i64 %28
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %51, <4 x i32>* %61
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 4
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %59, <4 x i32>* %63
%64 = add nuw i64 %28, 8
%65 = icmp eq i64 %64, %14
br i1 %65, label %66, label %27
66: ; preds = %27, %23, %22
%67 = phi i64 [ 0, %23 ], [ 0, %22 ], [ %14, %27 ]
%68 = sub nsw i64 %9, %67
%69 = xor i64 %67, -1
%70 = add nsw i64 %69, %9
%71 = and i64 %68, 3
%72 = icmp eq i64 %71, 0
br i1 %72, label %82, label %73
73: ; preds = %66, %73
%74 = phi i64 [ %79, %73 ], [ %67, %66 ]
%75 = phi i64 [ %80, %73 ], [ 0, %66 ]
%76 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 %74, i64 %16
%77 = load i32, i32* %76
%78 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %1, i64 %16, i64 %74
store i32 %77, i32* %78
%79 = add nuw nsw i64 %74, 1
%80 = add i64 %75, 1
%81 = icmp eq i64 %80, %71
br i1 %81, label %82, label %73
82: ; preds = %73, %66
%83 = phi i64 [ %67, %66 ], [ %79, %73 ]
%84 = icmp ult i64 %70, 3
br i1 %84, label %104, label %85
85: ; preds = %82, %85
%86 = phi i64 [ %102, %85 ], [ %83, %82 ]
%87 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 %86, i64 %16
%88 = load i32, i32* %87
%89 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %1, i64 %16, i64 %86
store i32 %88, i32* %89
%90 = add nuw nsw i64 %86, 1
%91 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 %90, i64 %16
%92 = load i32, i32* %91
%93 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %1, i64 %16, i64 %90
store i32 %92, i32* %93
%94 = add nuw nsw i64 %86, 2
%95 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 %94, i64 %16
%96 = load i32, i32* %95
%97 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %1, i64 %16, i64 %94
store i32 %96, i32* %97
%98 = add nuw nsw i64 %86, 3
%99 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %0, i64 %98, i64 %16
%100 = load i32, i32* %99
%101 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %1, i64 %16, i64 %98
store i32 %100, i32* %101
%102 = add nuw nsw i64 %86, 4
%103 = icmp eq i64 %102, %9
br i1 %103, label %104, label %85
104: ; preds = %82, %85, %15
%105 = add nuw nsw i64 %16, 1
%106 = icmp eq i64 %105, %8
br i1 %106, label %107, label %15
107: ; preds = %104, %4
ret void
}