void quant_intra_differences(int *quant, const int natoms, const int nframes,
                             int *quant_intra) {
  int iframe, i, j;
  for (iframe = 0; iframe < nframes; iframe++) {
    for (j = 0; j < 3; j++)
      quant_intra[iframe * natoms * 3 + j] = quant[iframe * natoms * 3 + j];
    for (i = 1; i < natoms; i++)
      for (j = 0; j < 3; j++)
        quant_intra[iframe * natoms * 3 + i * 3 + j] =
            quant[iframe * natoms * 3 + i * 3 + j] -
            quant[iframe * natoms * 3 + (i - 1) * 3 + j];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quant_intra_differences>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1226 <quant_intra_differences+0x126>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x24(%rbp)
jge    1172 <quant_intra_differences+0x72>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   $0x3,%ecx,%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   $0x3,%ecx,%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    112c <quant_intra_differences+0x2c>
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1213 <quant_intra_differences+0x113>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x24(%rbp)
jge    1200 <quant_intra_differences+0x100>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   $0x3,%ecx,%ecx
imul   $0x3,-0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   $0x3,%ecx,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
imul   $0x3,%esi,%esi
add    %esi,%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
sub    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   $0x3,%ecx,%ecx
imul   $0x3,-0x20(%rbp),%esi
add    %esi,%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    118c <quant_intra_differences+0x8c>
jmp    1205 <quant_intra_differences+0x105>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1179 <quant_intra_differences+0x79>
jmp    1218 <quant_intra_differences+0x118>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1119 <quant_intra_differences+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quant_intra_differences>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    11d8 <quant_intra_differences+0xd8>
lea    (%rsi,%rsi,2),%r11d
mov    %edx,%r10d
mov    %esi,%eax
lea    0x14(%rcx),%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rsp)
lea    0x14(%rdi),%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rsp)
lea    (%rax,%rax,2),%r15
add    $0xfffffffffffffffd,%r15
xor    %r12d,%r12d
xor    %r14d,%r14d
jmp    1150 <quant_intra_differences+0x50>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r14
add    %r11,%r12
cmp    %r10,%r14
je     11d8 <quant_intra_differences+0xd8>
mov    %r14d,%eax
imul   %r11d,%eax
cltq
mov    (%rdi,%rax,4),%edx
mov    %edx,(%rcx,%rax,4)
mov    0x4(%rdi,%rax,4),%edx
mov    %edx,0x4(%rcx,%rax,4)
mov    0x8(%rdi,%rax,4),%edx
mov    %edx,0x8(%rcx,%rax,4)
cmp    $0x2,%esi
jl     1140 <quant_intra_differences+0x40>
movslq %r12d,%rax
mov    -0x8(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%rax,4),%r13
mov    -0x10(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%rax,4),%r9
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r12,%rax,1),%rbx
mov    -0x8(%r9,%rax,4),%ebp
movslq %ebx,%rbx
sub    (%rdi,%rbx,4),%ebp
mov    %ebp,-0x8(%r13,%rax,4)
mov    -0x4(%r9,%rax,4),%ebp
lea    0x1(%rbx),%r8d
movslq %r8d,%rdx
sub    (%rdi,%rdx,4),%ebp
mov    %ebp,-0x4(%r13,%rax,4)
mov    (%r9,%rax,4),%edx
add    $0x2,%ebx
movslq %ebx,%rbp
sub    (%rdi,%rbp,4),%edx
mov    %edx,0x0(%r13,%rax,4)
add    $0x3,%rax
cmp    %rax,%r15
jne    1190 <quant_intra_differences+0x90>
jmp    1140 <quant_intra_differences+0x40>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @quant_intra_differences(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32* %3, i32** %8
store i32 0, i32* %9
br label %12
12: ; preds = %101, %4
%13 = load i32, i32* %9
%14 = load i32, i32* %7
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %104
16: ; preds = %12
store i32 0, i32* %11
br label %17
17: ; preds = %40, %16
%18 = load i32, i32* %11
%19 = icmp slt i32 %18, 3
br i1 %19, label %20, label %43
20: ; preds = %17
%21 = load i32*, i32** %5
%22 = load i32, i32* %9
%23 = load i32, i32* %6
%24 = mul nsw i32 %22, %23
%25 = mul nsw i32 %24, 3
%26 = load i32, i32* %11
%27 = add nsw i32 %25, %26
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = load i32*, i32** %8
%32 = load i32, i32* %9
%33 = load i32, i32* %6
%34 = mul nsw i32 %32, %33
%35 = mul nsw i32 %34, 3
%36 = load i32, i32* %11
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %38
store i32 %30, i32* %39
br label %40
40: ; preds = %20
%41 = load i32, i32* %11
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %11
br label %17
43: ; preds = %17
store i32 1, i32* %10
br label %44
44: ; preds = %97, %43
%45 = load i32, i32* %10
%46 = load i32, i32* %6
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %100
48: ; preds = %44
store i32 0, i32* %11
br label %49
49: ; preds = %93, %48
%50 = load i32, i32* %11
%51 = icmp slt i32 %50, 3
br i1 %51, label %52, label %96
52: ; preds = %49
%53 = load i32*, i32** %5
%54 = load i32, i32* %9
%55 = load i32, i32* %6
%56 = mul nsw i32 %54, %55
%57 = mul nsw i32 %56, 3
%58 = load i32, i32* %10
%59 = mul nsw i32 %58, 3
%60 = add nsw i32 %57, %59
%61 = load i32, i32* %11
%62 = add nsw i32 %60, %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
%66 = load i32*, i32** %5
%67 = load i32, i32* %9
%68 = load i32, i32* %6
%69 = mul nsw i32 %67, %68
%70 = mul nsw i32 %69, 3
%71 = load i32, i32* %10
%72 = sub nsw i32 %71, 1
%73 = mul nsw i32 %72, 3
%74 = add nsw i32 %70, %73
%75 = load i32, i32* %11
%76 = add nsw i32 %74, %75
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = sub nsw i32 %65, %79
%81 = load i32*, i32** %8
%82 = load i32, i32* %9
%83 = load i32, i32* %6
%84 = mul nsw i32 %82, %83
%85 = mul nsw i32 %84, 3
%86 = load i32, i32* %10
%87 = mul nsw i32 %86, 3
%88 = add nsw i32 %85, %87
%89 = load i32, i32* %11
%90 = add nsw i32 %88, %89
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %91
store i32 %80, i32* %92
br label %93
93: ; preds = %52
%94 = load i32, i32* %11
%95 = add nsw i32 %94, 1
store i32 %95, i32* %11
br label %49
96: ; preds = %49
br label %97
97: ; preds = %96
%98 = load i32, i32* %10
%99 = add nsw i32 %98, 1
store i32 %99, i32* %10
br label %44
100: ; preds = %44
br label %101
101: ; preds = %100
%102 = load i32, i32* %9
%103 = add nsw i32 %102, 1
store i32 %103, i32* %9
br label %12
104: ; preds = %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @quant_intra_differences(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %5, label %6, label %65
6: ; preds = %4
%7 = mul i32 %1, 3
%8 = icmp sgt i32 %1, 1
%9 = zext i32 %2 to i64
%10 = zext i32 %1 to i64
br label %11
11: ; preds = %6, %62
%12 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %63, %62 ]
%13 = trunc i64 %12 to i32
%14 = mul i32 %7, %13
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %15
store i32 %17, i32* %18
%19 = add nsw i64 %15, 1
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %19
store i32 %21, i32* %22
%23 = add nsw i64 %15, 2
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %23
store i32 %25, i32* %26
br i1 %8, label %27, label %62
27: ; preds = %11, %27
%28 = phi i64 [ %60, %27 ], [ 1, %11 ]
%29 = trunc i64 %28 to i32
%30 = mul nuw nsw i64 %28, 3
%31 = mul nuw nsw i32 %29, 3
%32 = add nsw i64 %30, %15
%33 = add i32 %31, %14
%34 = add i32 %33, -3
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%36 = load i32, i32* %35
%37 = sext i32 %34 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = sub nsw i32 %36, %39
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %32
store i32 %40, i32* %41
%42 = add nsw i64 %32, 1
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = add i32 %33, -2
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = sub nsw i32 %44, %48
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %42
store i32 %49, i32* %50
%51 = add nsw i64 %32, 2
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = add i32 %33, -1
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = sub nsw i32 %53, %57
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %51
store i32 %58, i32* %59
%60 = add nuw nsw i64 %28, 1
%61 = icmp eq i64 %60, %10
br i1 %61, label %62, label %27
62: ; preds = %27, %11
%63 = add nuw nsw i64 %12, 1
%64 = icmp eq i64 %63, %9
br i1 %64, label %65, label %11
65: ; preds = %62, %4
ret void
}