void multiply_array(unsigned long long **multiply, unsigned int **first,
                    unsigned int **second) {
  int i, j, k;
  for (i = 0; i < 200; i++) {
    for (j = 0; j < 200; j++) {
      for (k = 0; k < 200; k++) {
        multiply[i][j] += first[i][k] * second[k][j];
      }
    }
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multiply_array>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0xc8,-0x1c(%rbp)
jge    11c3 <multiply_array+0xc3>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0xc8,-0x20(%rbp)
jge    11b0 <multiply_array+0xb0>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0xc8,-0x24(%rbp)
jge    119d <multiply_array+0x9d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,%eax
mov    %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    113f <multiply_array+0x3f>
jmp    11a2 <multiply_array+0xa2>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112b <multiply_array+0x2b>
jmp    11b5 <multiply_array+0xb5>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1117 <multiply_array+0x17>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multiply_array>:
push   %r14
push   %rbx
xor    %r8d,%r8d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsi,%r8,8),%r10
mov    (%rdi,%r8,8),%r9
xor    %r11d,%r11d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r9,%r11,8),%rax
mov    $0x3,%ecx
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x18(%rdx,%rcx,8),%rbx
mov    -0x10(%rdx,%rcx,8),%r14
mov    (%rbx,%r11,4),%ebx
imul   -0xc(%r10,%rcx,4),%ebx
add    %rax,%rbx
mov    (%r14,%r11,4),%r14d
imul   -0x8(%r10,%rcx,4),%r14d
add    %rbx,%r14
mov    -0x8(%rdx,%rcx,8),%rax
mov    (%rax,%r11,4),%ebx
imul   -0x4(%r10,%rcx,4),%ebx
mov    (%rdx,%rcx,8),%rax
mov    (%rax,%r11,4),%eax
imul   (%r10,%rcx,4),%eax
add    %r14,%rbx
add    %rbx,%rax
add    $0x4,%rcx
cmp    $0xcb,%rcx
jne    1130 <multiply_array+0x30>
mov    %rax,(%r9,%r11,8)
add    $0x1,%r11
cmp    $0xc8,%r11
jne    1120 <multiply_array+0x20>
add    $0x1,%r8
cmp    $0xc8,%r8
jne    1110 <multiply_array+0x10>
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define void @multiply_array(i64** %0, i32** %1, i32** %2) {
%4 = alloca i64**
%5 = alloca i32**
%6 = alloca i32**
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i64** %0, i64*** %4
store i32** %1, i32*** %5
store i32** %2, i32*** %6
store i32 0, i32* %7
br label %10
10: ; preds = %60, %3
%11 = load i32, i32* %7
%12 = icmp slt i32 %11, 200
br i1 %12, label %13, label %63
13: ; preds = %10
store i32 0, i32* %8
br label %14
14: ; preds = %56, %13
%15 = load i32, i32* %8
%16 = icmp slt i32 %15, 200
br i1 %16, label %17, label %59
17: ; preds = %14
store i32 0, i32* %9
br label %18
18: ; preds = %52, %17
%19 = load i32, i32* %9
%20 = icmp slt i32 %19, 200
br i1 %20, label %21, label %55
21: ; preds = %18
%22 = load i32**, i32*** %5
%23 = load i32, i32* %7
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32*, i32** %22, i64 %24
%26 = load i32*, i32** %25
%27 = load i32, i32* %9
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = load i32**, i32*** %6
%32 = load i32, i32* %9
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32*, i32** %31, i64 %33
%35 = load i32*, i32** %34
%36 = load i32, i32* %8
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = mul i32 %30, %39
%41 = zext i32 %40 to i64
%42 = load i64**, i64*** %4
%43 = load i32, i32* %7
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i64*, i64** %42, i64 %44
%46 = load i64*, i64** %45
%47 = load i32, i32* %8
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i64, i64* %46, i64 %48
%50 = load i64, i64* %49
%51 = add i64 %50, %41
store i64 %51, i64* %49
br label %52
52: ; preds = %21
%53 = load i32, i32* %9
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %9
br label %18
55: ; preds = %18
br label %56
56: ; preds = %55
%57 = load i32, i32* %8
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %8
br label %14
59: ; preds = %14
br label %60
60: ; preds = %59
%61 = load i32, i32* %7
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %7
br label %10
63: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @multiply_array(i64** nocapture %0, i32** nocapture %1, i32** nocapture %2) {
br label %4
4: ; preds = %3, %61
%5 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %62, %61 ]
%6 = getelementptr inbounds i32*, i32** %1, i64 %5
%7 = load i32*, i32** %6
%8 = getelementptr inbounds i64*, i64** %0, i64 %5
%9 = load i64*, i64** %8
br label %10
10: ; preds = %4, %58
%11 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %59, %58 ]
%12 = getelementptr inbounds i64, i64* %9, i64 %11
%13 = load i64, i64* %12
br label %14
14: ; preds = %14, %10
%15 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %56, %14 ]
%16 = phi i64 [ %13, %10 ], [ %55, %14 ]
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %15
%18 = load i32, i32* %17
%19 = getelementptr inbounds i32*, i32** %2, i64 %15
%20 = load i32*, i32** %19
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %11
%22 = load i32, i32* %21
%23 = mul i32 %22, %18
%24 = zext i32 %23 to i64
%25 = add i64 %16, %24
%26 = or i64 %15, 1
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = getelementptr inbounds i32*, i32** %2, i64 %26
%30 = load i32*, i32** %29
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %11
%32 = load i32, i32* %31
%33 = mul i32 %32, %28
%34 = zext i32 %33 to i64
%35 = add i64 %25, %34
%36 = or i64 %15, 2
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = getelementptr inbounds i32*, i32** %2, i64 %36
%40 = load i32*, i32** %39
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %11
%42 = load i32, i32* %41
%43 = mul i32 %42, %38
%44 = zext i32 %43 to i64
%45 = add i64 %35, %44
%46 = or i64 %15, 3
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = getelementptr inbounds i32*, i32** %2, i64 %46
%50 = load i32*, i32** %49
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %11
%52 = load i32, i32* %51
%53 = mul i32 %52, %48
%54 = zext i32 %53 to i64
%55 = add i64 %45, %54
%56 = add nuw nsw i64 %15, 4
%57 = icmp eq i64 %56, 200
br i1 %57, label %58, label %14
58: ; preds = %14
store i64 %55, i64* %12
%59 = add nuw nsw i64 %11, 1
%60 = icmp eq i64 %59, 200
br i1 %60, label %61, label %10
61: ; preds = %58
%62 = add nuw nsw i64 %5, 1
%63 = icmp eq i64 %62, 200
br i1 %63, label %64, label %4
64: ; preds = %61
ret void
}