#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 */
double sqrt(double);
double normalize(double *x, int m) {
  double numer;
  int j;
  numer = 0.0;
  for (j = 0; j <= m; j = j + 1) {
    numer = numer + x[j] * x[j];
  }
  numer = sqrt(numer);
  for (j = 0; j <= m; j = j + 1) {
    x[j] = x[j] / numer;
  }
  return numer;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<normalize>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     1174 <normalize+0x64>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    112e <normalize+0x1e>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     11c3 <normalize+0xb3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
divsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    118a <normalize+0x7a>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<normalize>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
test   %esi,%esi
js     1136 <normalize+0x26>
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
mov    %esi,%ebp
add    $0x1,%rbp
mov    %ebp,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%esi
jae    113f <normalize+0x2f>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    1190 <normalize+0x80>
xorpd  %xmm0,%xmm0
jmp    1277 <normalize+0x167>
mov    %ebp,%edx
and    $0xfffffffc,%edx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm1
movsd  0x8(%rbx,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%rbx,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x18(%rbx,%rcx,8),%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1150 <normalize+0x40>
test   %rax,%rax
je     11b6 <normalize+0xa6>
lea    (%rbx,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11a0 <normalize+0x90>
xorpd  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jb     11ce <normalize+0xbe>
sqrtsd %xmm0,%xmm0
test   %r14d,%r14d
jns    11dc <normalize+0xcc>
jmp    1277 <normalize+0x167>
call   1030 <sqrt@plt>
test   %r14d,%r14d
js     1277 <normalize+0x167>
je     1252 <normalize+0x142>
mov    %ebp,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
lea    -0x2(%rax),%rdx
mov    %rdx,%rcx
shr    %rcx
add    $0x1,%rcx
test   %rdx,%rdx
je     127c <normalize+0x16c>
mov    %rcx,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movupd (%rbx,%rdx,8),%xmm2
movupd 0x10(%rbx,%rdx,8),%xmm3
divpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,(%rbx,%rdx,8)
divpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm3,0x10(%rbx,%rdx,8)
add    $0x4,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    1210 <normalize+0x100>
test   $0x1,%cl
je     124b <normalize+0x13b>
movupd (%rbx,%rdx,8),%xmm2
divpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,(%rbx,%rdx,8)
cmp    %rbp,%rax
jne    1260 <normalize+0x150>
jmp    1277 <normalize+0x167>
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rbx,%rax,8),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rbx,%rax,8)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%rbp
jne    1260 <normalize+0x150>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%cl
jne    123d <normalize+0x12d>
jmp    124b <normalize+0x13b>

LLVM IR (-O0):
define double @normalize(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca double
%6 = alloca i32
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %5
store i32 0, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %24, %2
%8 = load i32, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp sle i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %27
11: ; preds = %7
%12 = load double, double* %5
%13 = load double*, double** %3
%14 = load i32, i32* %6
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds double, double* %13, i64 %15
%17 = load double, double* %16
%18 = load double*, double** %3
%19 = load i32, i32* %6
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds double, double* %18, i64 %20
%22 = load double, double* %21
%23 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %17, double %22, double %12)
store double %23, double* %5
br label %24
24: ; preds = %11
%25 = load i32, i32* %6
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %6
br label %7
27: ; preds = %7
%28 = load double, double* %5
%29 = call double @sqrt(double %28)
store double %29, double* %5
store i32 0, i32* %6
br label %30
30: ; preds = %46, %27
%31 = load i32, i32* %6
%32 = load i32, i32* %4
%33 = icmp sle i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %49
34: ; preds = %30
%35 = load double*, double** %3
%36 = load i32, i32* %6
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds double, double* %35, i64 %37
%39 = load double, double* %38
%40 = load double, double* %5
%41 = fdiv double %39, %40
%42 = load double*, double** %3
%43 = load i32, i32* %6
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 %44
store double %41, double* %45
br label %46
46: ; preds = %34
%47 = load i32, i32* %6
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %6
br label %30
49: ; preds = %30
%50 = load double, double* %5
ret double %50
}

LLVM IR (-O2):
define double @normalize(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp slt i32 %1, 0
br i1 %3, label %104, label %4
4: ; preds = %2
%5 = add nuw i32 %1, 1
%6 = zext i32 %5 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = and i64 %6, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %9, label %34, label %10
10: ; preds = %4
%11 = and i64 %6, 4294967292
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %31, %12 ]
%14 = phi double [ 0.000000e+00, %10 ], [ %30, %12 ]
%15 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %32, %12 ]
%16 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %13
%17 = load double, double* %16
%18 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %17, double %17, double %14)
%19 = or i64 %13, 1
%20 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %19
%21 = load double, double* %20
%22 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %21, double %21, double %18)
%23 = or i64 %13, 2
%24 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %23
%25 = load double, double* %24
%26 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %25, double %25, double %22)
%27 = or i64 %13, 3
%28 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %27
%29 = load double, double* %28
%30 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %29, double %29, double %26)
%31 = add nuw nsw i64 %13, 4
%32 = add i64 %15, 4
%33 = icmp eq i64 %32, %11
br i1 %33, label %34, label %12
34: ; preds = %12, %4
%35 = phi double [ undef, %4 ], [ %30, %12 ]
%36 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %31, %12 ]
%37 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %30, %12 ]
%38 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %38, label %49, label %39
39: ; preds = %34, %39
%40 = phi i64 [ %46, %39 ], [ %36, %34 ]
%41 = phi double [ %45, %39 ], [ %37, %34 ]
%42 = phi i64 [ %47, %39 ], [ 0, %34 ]
%43 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %40
%44 = load double, double* %43
%45 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %44, double %44, double %41)
%46 = add nuw nsw i64 %40, 1
%47 = add i64 %42, 1
%48 = icmp eq i64 %47, %8
br i1 %48, label %49, label %39
49: ; preds = %39, %34
%50 = phi double [ %35, %34 ], [ %45, %39 ]
%51 = tail call double @sqrt(double %50)
br i1 %3, label %104, label %52
52: ; preds = %49
%53 = add nuw i32 %1, 1
%54 = zext i32 %53 to i64
%55 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %55, label %95, label %56
56: ; preds = %52
%57 = and i64 %6, 4294967294
%58 = insertelement <2 x double> poison, double %51, i64 0
%59 = shufflevector <2 x double> %58, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%60 = add nsw i64 %57, -2
%61 = lshr exact i64 %60, 1
%62 = add nuw i64 %61, 1
%63 = and i64 %62, 1
%64 = icmp eq i64 %60, 0
br i1 %64, label %84, label %65
65: ; preds = %56
%66 = and i64 %62, -2
br label %67
67: ; preds = %67, %65
%68 = phi i64 [ 0, %65 ], [ %81, %67 ]
%69 = phi i64 [ 0, %65 ], [ %82, %67 ]
%70 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %68
%71 = bitcast double* %70 to <2 x double>*
%72 = load <2 x double>, <2 x double>* %71
%73 = fdiv <2 x double> %72, %59
%74 = bitcast double* %70 to <2 x double>*
store <2 x double> %73, <2 x double>* %74
%75 = or i64 %68, 2
%76 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %75
%77 = bitcast double* %76 to <2 x double>*
%78 = load <2 x double>, <2 x double>* %77
%79 = fdiv <2 x double> %78, %59
%80 = bitcast double* %76 to <2 x double>*
store <2 x double> %79, <2 x double>* %80
%81 = add nuw i64 %68, 4
%82 = add nuw i64 %69, 2
%83 = icmp eq i64 %82, %66
br i1 %83, label %84, label %67
84: ; preds = %67, %56
%85 = phi i64 [ 0, %56 ], [ %81, %67 ]
%86 = icmp eq i64 %63, 0
br i1 %86, label %93, label %87
87: ; preds = %84
%88 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %85
%89 = bitcast double* %88 to <2 x double>*
%90 = load <2 x double>, <2 x double>* %89
%91 = fdiv <2 x double> %90, %59
%92 = bitcast double* %88 to <2 x double>*
store <2 x double> %91, <2 x double>* %92
br label %93
93: ; preds = %84, %87
%94 = icmp eq i64 %57, %6
br i1 %94, label %104, label %95
95: ; preds = %52, %93
%96 = phi i64 [ 0, %52 ], [ %57, %93 ]
br label %97
97: ; preds = %95, %97
%98 = phi i64 [ %102, %97 ], [ %96, %95 ]
%99 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %98
%100 = load double, double* %99
%101 = fdiv double %100, %51
store double %101, double* %99
%102 = add nuw nsw i64 %98, 1
%103 = icmp eq i64 %102, %54
br i1 %103, label %104, label %97
104: ; preds = %97, %93, %2, %49
%105 = phi double [ %51, %49 ], [ 0.000000e+00, %2 ], [ %51, %93 ], [ %51, %97 ]
ret double %105
}