#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 sqrt(int);
void diagMul(int size, float *xx, float *res) {
  int dim = sqrt(size);
  int _xRes = sqrt(size);
  int y;
  int x;
  for (y = 0; y < dim; y++) {
    for (x = 0; x < dim; x++) {
      if (x > 0) {
        res[x + y * _xRes] += -xx[(x - 1) + y * _xRes];
      }
      if (x < _xRes - 1) {
        res[x + y * _xRes] += -xx[(x + 1) + y * _xRes];
      }
      if (y > 0) {
        res[x + y * _xRes] += -xx[x + (y - 1) * _xRes];
      }
      if (y < _xRes - 1) {
        res[x + y * _xRes] += -xx[x + (y + 1) * _xRes];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<diagMul>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
call   1030 <sqrt@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
call   1030 <sqrt@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    12cf <diagMul+0x1bf>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    12bc <diagMul+0x1ac>
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jle    11ae <diagMul+0x9e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1204 <diagMul+0xf4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jle    1253 <diagMul+0x143>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12a9 <diagMul+0x199>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    12ae <diagMul+0x19e>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1153 <diagMul+0x43>
jmp    12c1 <diagMul+0x1b1>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1140 <diagMul+0x30>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<diagMul>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rdx,0x10(%rsp)
mov    %rsi,%rbx
mov    %edi,%r15d
call   1030 <sqrt@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    %r15d,%edi
call   1030 <sqrt@plt>
mov    %ebp,0xc(%rsp)
test   %ebp,%ebp
jle    12c6 <diagMul+0x1b6>
movabs $0x100000000,%r13
lea    -0x1(%rax),%ecx
movslq %ecx,%rdx
movslq %eax,%r10
mov    0xc(%rsp),%esi
mov    %r10,%rax
shl    $0x20,%rax
mov    %rax,0x20(%rsp)
lea    (%rbx,%r10,4),%r9
lea    0x0(,%r10,4),%rax
mov    %rbx,%rdi
mov    %rax,0x18(%rsp)
sub    %rax,%rdi
xor    %r14d,%r14d
movabs $0x200000000,%r11
mov    0x10(%rsp),%rax
xor    %ecx,%ecx
jmp    11bf <diagMul+0xaf>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    0x20(%rsp),%r14
mov    0x18(%rsp),%rcx
add    %rcx,%r9
add    %rcx,%rax
add    %rcx,%rdi
mov    %r12,%rcx
cmp    %rsi,%r12
je     12c6 <diagMul+0x1b6>
mov    %rcx,%r8
imul   %r10,%r8
cmp    $0x2,%r10d
jl     11f0 <diagMul+0xe0>
mov    %r8,%rbp
shl    $0x20,%rbp
add    %r13,%rbp
sar    $0x1e,%rbp
mov    0x10(%rsp),%r15
movss  (%r15,%r8,4),%xmm0
subss  (%rbx,%rbp,1),%xmm0
movss  %xmm0,(%r15,%r8,4)
test   %rcx,%rcx
je     1213 <diagMul+0x103>
lea    -0x1(%rcx),%rbp
imul   %r10,%rbp
mov    0x10(%rsp),%r15
movss  (%r15,%r8,4),%xmm0
subss  (%rbx,%rbp,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%r15,%r8,4)
lea    0x1(%rcx),%r12
cmp    %rdx,%rcx
jge    1239 <diagMul+0x129>
mov    %r12,%rbp
imul   %r10,%rbp
mov    0x10(%rsp),%r15
movss  (%r15,%r8,4),%xmm0
subss  (%rbx,%rbp,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%r15,%r8,4)
cmpl   $0x1,0xc(%rsp)
je     11a0 <diagMul+0x90>
mov    $0x1,%r8d
mov    %r14,%r15
jmp    1260 <diagMul+0x150>
nop
add    $0x1,%r8
add    %r13,%r15
cmp    %r8,%rsi
je     11a0 <diagMul+0x90>
mov    %r15,%rbp
sar    $0x1e,%rbp
movss  (%rax,%r8,4),%xmm0
subss  (%rbx,%rbp,1),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%r8,4)
cmp    %rdx,%r8
jge    1296 <diagMul+0x186>
lea    (%r15,%r11,1),%rbp
sar    $0x1e,%rbp
movss  (%rax,%r8,4),%xmm0
subss  (%rbx,%rbp,1),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%r8,4)
test   %rcx,%rcx
je     12ad <diagMul+0x19d>
movss  (%rax,%r8,4),%xmm0
subss  (%rdi,%r8,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%r8,4)
cmp    %rdx,%rcx
jge    1250 <diagMul+0x140>
movss  (%rax,%r8,4),%xmm0
subss  (%r9,%r8,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%r8,4)
jmp    1250 <diagMul+0x140>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @diagMul(i32 %0, float* %1, float* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store float* %1, float** %5
store float* %2, float** %6
%11 = load i32, i32* %4
%12 = call i32 @sqrt(i32 %11)
store i32 %12, i32* %7
%13 = load i32, i32* %4
%14 = call i32 @sqrt(i32 %13)
store i32 %14, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %15
15: ; preds = %133, %3
%16 = load i32, i32* %9
%17 = load i32, i32* %7
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %136
19: ; preds = %15
store i32 0, i32* %10
br label %20
20: ; preds = %129, %19
%21 = load i32, i32* %10
%22 = load i32, i32* %7
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %132
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %10
%26 = icmp sgt i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %49
27: ; preds = %24
%28 = load float*, float** %5
%29 = load i32, i32* %10
%30 = sub nsw i32 %29, 1
%31 = load i32, i32* %9
%32 = load i32, i32* %8
%33 = mul nsw i32 %31, %32
%34 = add nsw i32 %30, %33
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %35
%37 = load float, float* %36
%38 = fneg float %37
%39 = load float*, float** %6
%40 = load i32, i32* %10
%41 = load i32, i32* %9
%42 = load i32, i32* %8
%43 = mul nsw i32 %41, %42
%44 = add nsw i32 %40, %43
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds float, float* %39, i64 %45
%47 = load float, float* %46
%48 = fadd float %47, %38
store float %48, float* %46
br label %49
49: ; preds = %27, %24
%50 = load i32, i32* %10
%51 = load i32, i32* %8
%52 = sub nsw i32 %51, 1
%53 = icmp slt i32 %50, %52
br i1 %53, label %54, label %76
54: ; preds = %49
%55 = load float*, float** %5
%56 = load i32, i32* %10
%57 = add nsw i32 %56, 1
%58 = load i32, i32* %9
%59 = load i32, i32* %8
%60 = mul nsw i32 %58, %59
%61 = add nsw i32 %57, %60
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds float, float* %55, i64 %62
%64 = load float, float* %63
%65 = fneg float %64
%66 = load float*, float** %6
%67 = load i32, i32* %10
%68 = load i32, i32* %9
%69 = load i32, i32* %8
%70 = mul nsw i32 %68, %69
%71 = add nsw i32 %67, %70
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds float, float* %66, i64 %72
%74 = load float, float* %73
%75 = fadd float %74, %65
store float %75, float* %73
br label %76
76: ; preds = %54, %49
%77 = load i32, i32* %9
%78 = icmp sgt i32 %77, 0
br i1 %78, label %79, label %101
79: ; preds = %76
%80 = load float*, float** %5
%81 = load i32, i32* %10
%82 = load i32, i32* %9
%83 = sub nsw i32 %82, 1
%84 = load i32, i32* %8
%85 = mul nsw i32 %83, %84
%86 = add nsw i32 %81, %85
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds float, float* %80, i64 %87
%89 = load float, float* %88
%90 = fneg float %89
%91 = load float*, float** %6
%92 = load i32, i32* %10
%93 = load i32, i32* %9
%94 = load i32, i32* %8
%95 = mul nsw i32 %93, %94
%96 = add nsw i32 %92, %95
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds float, float* %91, i64 %97
%99 = load float, float* %98
%100 = fadd float %99, %90
store float %100, float* %98
br label %101
101: ; preds = %79, %76
%102 = load i32, i32* %9
%103 = load i32, i32* %8
%104 = sub nsw i32 %103, 1
%105 = icmp slt i32 %102, %104
br i1 %105, label %106, label %128
106: ; preds = %101
%107 = load float*, float** %5
%108 = load i32, i32* %10
%109 = load i32, i32* %9
%110 = add nsw i32 %109, 1
%111 = load i32, i32* %8
%112 = mul nsw i32 %110, %111
%113 = add nsw i32 %108, %112
%114 = sext i32 %113 to i64
%115 = getelementptr inbounds float, float* %107, i64 %114
%116 = load float, float* %115
%117 = fneg float %116
%118 = load float*, float** %6
%119 = load i32, i32* %10
%120 = load i32, i32* %9
%121 = load i32, i32* %8
%122 = mul nsw i32 %120, %121
%123 = add nsw i32 %119, %122
%124 = sext i32 %123 to i64
%125 = getelementptr inbounds float, float* %118, i64 %124
%126 = load float, float* %125
%127 = fadd float %126, %117
store float %127, float* %125
br label %128
128: ; preds = %106, %101
br label %129
129: ; preds = %128
%130 = load i32, i32* %10
%131 = add nsw i32 %130, 1
store i32 %131, i32* %10
br label %20
132: ; preds = %20
br label %133
133: ; preds = %132
%134 = load i32, i32* %9
%135 = add nsw i32 %134, 1
store i32 %135, i32* %9
br label %15
136: ; preds = %15
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @diagMul(i32 %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2) {
%4 = tail call i32 @sqrt(i32 %0)
%5 = tail call i32 @sqrt(i32 %0)
%6 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %6, label %7, label %94
7: ; preds = %3
%8 = add nsw i32 %5, -1
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = sext i32 %5 to i64
%11 = zext i32 %4 to i64
%12 = icmp sgt i32 %5, 1
%13 = icmp eq i32 %4, 1
br label %14
14: ; preds = %7, %92
%15 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %21, %92 ]
%16 = mul nsw i64 %15, %10
%17 = icmp eq i64 %15, 0
%18 = add nsw i64 %15, -1
%19 = mul nsw i64 %18, %10
%20 = icmp slt i64 %15, %9
%21 = add nuw nsw i64 %15, 1
%22 = mul nsw i64 %21, %10
br i1 %12, label %23, label %32
23: ; preds = %14
%24 = shl i64 %16, 32
%25 = add i64 %24, 4294967296
%26 = ashr exact i64 %25, 32
%27 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %26
%28 = load float, float* %27
%29 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %16
%30 = load float, float* %29
%31 = fsub float %30, %28
store float %31, float* %29
br label %32
32: ; preds = %23, %14
br i1 %17, label %39, label %33
33: ; preds = %32
%34 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %19
%35 = load float, float* %34
%36 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %16
%37 = load float, float* %36
%38 = fsub float %37, %35
store float %38, float* %36
br label %39
39: ; preds = %33, %32
br i1 %20, label %40, label %46
40: ; preds = %39
%41 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %22
%42 = load float, float* %41
%43 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %16
%44 = load float, float* %43
%45 = fsub float %44, %42
store float %45, float* %43
br label %46
46: ; preds = %40, %39
br i1 %13, label %92, label %47
47: ; preds = %46, %89
%48 = phi i64 [ %90, %89 ], [ 1, %46 ]
%49 = add i64 %48, %16
%50 = shl i64 %49, 32
%51 = add i64 %50, -4294967296
%52 = ashr exact i64 %51, 32
%53 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %52
%54 = load float, float* %53
%55 = add nsw i64 %48, %16
%56 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %55
%57 = load float, float* %56
%58 = fsub float %57, %54
store float %58, float* %56
%59 = icmp slt i64 %48, %9
br i1 %59, label %60, label %71
60: ; preds = %47
%61 = add i64 %48, %16
%62 = shl i64 %61, 32
%63 = add i64 %62, 4294967296
%64 = ashr exact i64 %63, 32
%65 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %64
%66 = load float, float* %65
%67 = add nsw i64 %48, %16
%68 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %67
%69 = load float, float* %68
%70 = fsub float %69, %66
store float %70, float* %68
br label %71
71: ; preds = %60, %47
br i1 %17, label %80, label %72
72: ; preds = %71
%73 = add nsw i64 %48, %19
%74 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %73
%75 = load float, float* %74
%76 = add nsw i64 %48, %16
%77 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %76
%78 = load float, float* %77
%79 = fsub float %78, %75
store float %79, float* %77
br label %80
80: ; preds = %72, %71
br i1 %20, label %81, label %89
81: ; preds = %80
%82 = add nsw i64 %48, %22
%83 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %82
%84 = load float, float* %83
%85 = add nsw i64 %48, %16
%86 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %85
%87 = load float, float* %86
%88 = fsub float %87, %84
store float %88, float* %86
br label %89
89: ; preds = %80, %81
%90 = add nuw nsw i64 %48, 1
%91 = icmp eq i64 %90, %11
br i1 %91, label %92, label %47
92: ; preds = %89, %46
%93 = icmp eq i64 %21, %11
br i1 %93, label %94, label %14
94: ; preds = %92, %3
ret void
}