#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 */
typedef int j;
typedef int i;

/* Variables and functions */
double const pow(double, int);
void fx(double *Q, double **fq, int m, int n, int j) {
  int i;
  const double g = 9.81;
  for (i = 0; i < m; i++) {
    fq[0][i] = Q[((j) + n * ((i) + m * (1)))];
    fq[1][i] = (pow(Q[((j) + n * ((i) + m * (1)))], 2) /
                Q[((j) + n * ((i) + m * (0)))]) +
               (g * pow(Q[((j) + n * ((i) + m * (0)))], 2)) / 2.0;
    fq[2][i] =
        (Q[((j) + n * ((i) + m * (1)))] * Q[((j) + n * ((i) + m * (2)))]) /
        Q[((j) + n * ((i) + m * (0)))];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fx>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
movsd  0xece(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12af <fx+0x19f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edi
shl    $0x0,%edi
add    %edi,%esi
imul   %esi,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edi
shl    $0x0,%edi
add    %edi,%esi
imul   %esi,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    $0x2,%edi
call   1030 <pow@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%esi
imul   $0x0,-0x14(%rbp),%edi
add    %edi,%esi
imul   %esi,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
divsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%esi
imul   $0x0,-0x14(%rbp),%edi
add    %edi,%esi
imul   %esi,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    $0x2,%edi
call   1030 <pow@plt>
movaps %xmm0,%xmm2
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  0xdf9(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0xdf5(%rip),%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edi
shl    $0x0,%edi
add    %edi,%esi
imul   %esi,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edi
shl    $0x1,%edi
add    %edi,%esi
imul   %esi,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%esi
imul   $0x0,-0x14(%rbp),%edi
add    %edi,%esi
imul   %esi,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
divsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    113e <fx+0x2e>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fx>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
test   %edx,%edx
jle    11e9 <fx+0xd9>
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbx
lea    (%rdx,%rdx,1),%eax
movslq %ecx,%r15
movslq %r8d,%r12
movslq %eax,%r13
mov    %edx,%eax
imul   %r15,%r13
add    %r12,%r13
lea    0x0(,%r15,8),%rcx
mov    %rcx,(%rsp)
mov    %rax,0x8(%rsp)
imul   %rax,%r15
add    %r12,%r15
xor    %ebp,%ebp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rbx,%r15,8),%xmm0
mov    (%r14),%rax
movsd  %xmm0,(%rax,%rbp,8)
movsd  (%rbx,%r15,8),%xmm0
mov    $0x2,%edi
call   1030 <pow@plt>
movapd %xmm0,%xmm1
movsd  (%rbx,%r12,8),%xmm0
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,0x10(%rsp)
mov    $0x2,%edi
call   1030 <pow@plt>
mulsd  0xe5c(%rip),%xmm0
mulsd  0xe5c(%rip),%xmm0
addsd  0x10(%rsp),%xmm0
mov    0x8(%r14),%rax
movsd  %xmm0,(%rax,%rbp,8)
movsd  (%rbx,%r15,8),%xmm0
mulsd  (%rbx,%r13,8),%xmm0
divsd  (%rbx,%r12,8),%xmm0
mov    0x10(%r14),%rax
movsd  %xmm0,(%rax,%rbp,8)
add    $0x1,%rbp
add    (%rsp),%rbx
cmp    %rbp,0x8(%rsp)
jne    1160 <fx+0x50>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @fx(double* %0, double** %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca double*
%7 = alloca double**
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca double
store double* %0, double** %6
store double** %1, double*** %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
store double 9.810000e+00, double* %12
store i32 0, i32* %11
br label %13
13: ; preds = %128, %5
%14 = load i32, i32* %11
%15 = load i32, i32* %8
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %131
17: ; preds = %13
%18 = load double*, double** %6
%19 = load i32, i32* %10
%20 = load i32, i32* %9
%21 = load i32, i32* %11
%22 = load i32, i32* %8
%23 = mul nsw i32 %22, 1
%24 = add nsw i32 %21, %23
%25 = mul nsw i32 %20, %24
%26 = add nsw i32 %19, %25
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds double, double* %18, i64 %27
%29 = load double, double* %28
%30 = load double**, double*** %7
%31 = getelementptr inbounds double*, double** %30, i64 0
%32 = load double*, double** %31
%33 = load i32, i32* %11
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 %34
store double %29, double* %35
%36 = load double*, double** %6
%37 = load i32, i32* %10
%38 = load i32, i32* %9
%39 = load i32, i32* %11
%40 = load i32, i32* %8
%41 = mul nsw i32 %40, 1
%42 = add nsw i32 %39, %41
%43 = mul nsw i32 %38, %42
%44 = add nsw i32 %37, %43
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = call double @pow(double %47, i32 2)
%49 = load double*, double** %6
%50 = load i32, i32* %10
%51 = load i32, i32* %9
%52 = load i32, i32* %11
%53 = load i32, i32* %8
%54 = mul nsw i32 %53, 0
%55 = add nsw i32 %52, %54
%56 = mul nsw i32 %51, %55
%57 = add nsw i32 %50, %56
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %58
%60 = load double, double* %59
%61 = fdiv double %48, %60
%62 = load double*, double** %6
%63 = load i32, i32* %10
%64 = load i32, i32* %9
%65 = load i32, i32* %11
%66 = load i32, i32* %8
%67 = mul nsw i32 %66, 0
%68 = add nsw i32 %65, %67
%69 = mul nsw i32 %64, %68
%70 = add nsw i32 %63, %69
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 %71
%73 = load double, double* %72
%74 = call double @pow(double %73, i32 2)
%75 = fmul double 9.810000e+00, %74
%76 = fdiv double %75, 2.000000e+00
%77 = fadd double %61, %76
%78 = load double**, double*** %7
%79 = getelementptr inbounds double*, double** %78, i64 1
%80 = load double*, double** %79
%81 = load i32, i32* %11
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds double, double* %80, i64 %82
store double %77, double* %83
%84 = load double*, double** %6
%85 = load i32, i32* %10
%86 = load i32, i32* %9
%87 = load i32, i32* %11
%88 = load i32, i32* %8
%89 = mul nsw i32 %88, 1
%90 = add nsw i32 %87, %89
%91 = mul nsw i32 %86, %90
%92 = add nsw i32 %85, %91
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds double, double* %84, i64 %93
%95 = load double, double* %94
%96 = load double*, double** %6
%97 = load i32, i32* %10
%98 = load i32, i32* %9
%99 = load i32, i32* %11
%100 = load i32, i32* %8
%101 = mul nsw i32 %100, 2
%102 = add nsw i32 %99, %101
%103 = mul nsw i32 %98, %102
%104 = add nsw i32 %97, %103
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds double, double* %96, i64 %105
%107 = load double, double* %106
%108 = fmul double %95, %107
%109 = load double*, double** %6
%110 = load i32, i32* %10
%111 = load i32, i32* %9
%112 = load i32, i32* %11
%113 = load i32, i32* %8
%114 = mul nsw i32 %113, 0
%115 = add nsw i32 %112, %114
%116 = mul nsw i32 %111, %115
%117 = add nsw i32 %110, %116
%118 = sext i32 %117 to i64
%119 = getelementptr inbounds double, double* %109, i64 %118
%120 = load double, double* %119
%121 = fdiv double %108, %120
%122 = load double**, double*** %7
%123 = getelementptr inbounds double*, double** %122, i64 2
%124 = load double*, double** %123
%125 = load i32, i32* %11
%126 = sext i32 %125 to i64
%127 = getelementptr inbounds double, double* %124, i64 %126
store double %121, double* %127
br label %128
128: ; preds = %17
%129 = load i32, i32* %11
%130 = add nsw i32 %129, 1
store i32 %130, i32* %11
br label %13
131: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @fx(double* nocapture %0, double** nocapture %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %51
7: ; preds = %5
%8 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 1
%9 = shl nuw nsw i32 %2, 1
%10 = getelementptr inbounds double*, double** %1, i64 2
%11 = zext i32 %2 to i64
%12 = sext i32 %3 to i64
%13 = sext i32 %4 to i64
%14 = sext i32 %9 to i64
%15 = zext i32 %2 to i64
br label %16
16: ; preds = %7, %16
%17 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %49, %16 ]
%18 = add nuw nsw i64 %17, %11
%19 = mul nsw i64 %18, %12
%20 = add nsw i64 %19, %13
%21 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %20
%22 = load double, double* %21
%23 = load double*, double** %1
%24 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %17
store double %22, double* %24
%25 = load double, double* %21
%26 = tail call double @pow(double %25, i32 2)
%27 = mul nsw i64 %17, %12
%28 = add nsw i64 %27, %13
%29 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %28
%30 = load double, double* %29
%31 = fdiv double %26, %30
%32 = tail call double @pow(double %30, i32 2)
%33 = fmul double %32, 9.810000e+00
%34 = fmul double %33, 5.000000e-01
%35 = fadd double %31, %34
%36 = load double*, double** %8
%37 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %17
store double %35, double* %37
%38 = load double, double* %21
%39 = add nsw i64 %17, %14
%40 = mul nsw i64 %39, %12
%41 = add nsw i64 %40, %13
%42 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = fmul double %38, %43
%45 = load double, double* %29
%46 = fdiv double %44, %45
%47 = load double*, double** %10
%48 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %17
store double %46, double* %48
%49 = add nuw nsw i64 %17, 1
%50 = icmp eq i64 %49, %15
br i1 %50, label %51, label %16
51: ; preds = %16, %5
ret void
}