void sft(data, ct, st, nmodes, grid) int grid, nmodes;
float *data, *ct, *st;
{
  int i, j;
  double sums, sumc;
  double tpi = 6.28318530717959;
  double dx, xi, x;
  dx = tpi / (grid);
  for (j = 0; j < nmodes; j++) {
    sums = 0.0;
    sumc = 0.0;
    xi = j * dx;
    for (i = 0; i < grid; i++) {
      x = i * xi;
      sumc += (cos(x) * data[i]);
      sums += (sin(x) * data[i]);
    }
    if (j == 0) {
      ct[j] = sumc / (float)grid;
      st[j] = sums / (float)grid;
    } else {
      ct[j] = 2. * sumc / (float)grid;
      st[j] = 2. * sums / (float)grid;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sft>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
movsd  0xebd(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0x20(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    12d5 <sft+0x1b5>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
cvtsi2sdl -0x28(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x48(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1217 <sft+0xf7>
cvtsi2sdl -0x24(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x50(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
call   1040 <cos@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
call   1030 <sin@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm2
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1194 <sft+0x74>
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jne    126c <sft+0x14c>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x20(%rbp),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x20(%rbp),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    12c2 <sft+0x1a2>
movsd  0xd94(%rip),%xmm0
mulsd  -0x38(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x20(%rbp),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movsd  0xd69(%rip),%xmm0
mulsd  -0x30(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x20(%rbp),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    12c7 <sft+0x1a7>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1162 <sft+0x42>
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sft>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x68,%rsp
mov    %rdx,0x10(%rsp)
mov    %rsi,0x8(%rsp)
test   %ecx,%ecx
jle    12b4 <sft+0x194>
mov    %r8d,%r12d
mov    %rdi,%rbx
cvtsi2sd %r8d,%xmm0
movsd  0xead(%rip),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,0x18(%rsp)
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %r8d,%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsp)
mov    %ecx,%r13d
mov    %r8d,%ebp
xor    %r14d,%r14d
jmp    11c7 <sft+0xa7>
nopl   0x0(%rax)
addsd  %xmm2,%xmm0
movsd  (%rsp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    0x8(%rsp),%rax
movss  %xmm0,(%rax,%r14,4)
unpckhpd %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm2
divsd  %xmm1,%xmm2
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsd2ss %xmm2,%xmm0
mov    0x10(%rsp),%rax
movss  %xmm0,(%rax,%r14,4)
add    $0x1,%r14
cmp    %r13,%r14
je     12b4 <sft+0x194>
test   %r12d,%r12d
jle    1270 <sft+0x150>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %r14d,%xmm0
mulsd  0x18(%rsp),%xmm0
movsd  %xmm0,0x20(%rsp)
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %r15d,%r15d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movapd %xmm0,0x50(%rsp)
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %r15d,%xmm0
mulsd  0x20(%rsp),%xmm0
movsd  %xmm0,0x28(%rsp)
call   1040 <cos@plt>
movapd %xmm0,0x30(%rsp)
movss  (%rbx,%r15,4),%xmm0
movaps %xmm0,0x40(%rsp)
movsd  0x28(%rsp),%xmm0
call   1030 <sin@plt>
movapd 0x30(%rsp),%xmm2
movss  (%rbx,%r15,4),%xmm1
movaps 0x40(%rsp),%xmm3
unpcklps %xmm1,%xmm3
cvtps2pd %xmm3,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm2
movapd 0x50(%rsp),%xmm1
movapd %xmm2,%xmm0
addpd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%r15
cmp    %r15,%rbp
jne    11f0 <sft+0xd0>
addpd  %xmm1,%xmm2
jmp    1274 <sft+0x154>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xorpd  %xmm2,%xmm2
movapd %xmm2,%xmm0
test   %r14,%r14
jne    1180 <sft+0x60>
movsd  (%rsp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    0x8(%rsp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
unpckhpd %xmm2,%xmm2
divsd  %xmm1,%xmm2
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsd2ss %xmm2,%xmm0
mov    0x10(%rsp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
jmp    11ba <sft+0x9a>
add    $0x68,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sft(float* %0, float* %1, float* %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca float*
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca double
%14 = alloca double
%15 = alloca double
%16 = alloca double
%17 = alloca double
%18 = alloca double
store float* %0, float** %6
store float* %1, float** %7
store float* %2, float** %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
store double 0x401921FB54442D1C, double* %15
%19 = load double, double* %15
%20 = load i32, i32* %10
%21 = sitofp i32 %20 to double
%22 = fdiv double %19, %21
store double %22, double* %16
store i32 0, i32* %12
br label %23
23: ; preds = %112, %5
%24 = load i32, i32* %12
%25 = load i32, i32* %9
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %115
27: ; preds = %23
store double 0.000000e+00, double* %13
store double 0.000000e+00, double* %14
%28 = load i32, i32* %12
%29 = sitofp i32 %28 to double
%30 = load double, double* %16
%31 = fmul double %29, %30
store double %31, double* %17
store i32 0, i32* %11
br label %32
32: ; preds = %61, %27
%33 = load i32, i32* %11
%34 = load i32, i32* %10
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %64
36: ; preds = %32
%37 = load i32, i32* %11
%38 = sitofp i32 %37 to double
%39 = load double, double* %17
%40 = fmul double %38, %39
store double %40, double* %18
%41 = load double, double* %18
%42 = call double @cos(double %41)
%43 = load float*, float** %6
%44 = load i32, i32* %11
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds float, float* %43, i64 %45
%47 = load float, float* %46
%48 = fpext float %47 to double
%49 = load double, double* %14
%50 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %42, double %48, double %49)
store double %50, double* %14
%51 = load double, double* %18
%52 = call double @sin(double %51)
%53 = load float*, float** %6
%54 = load i32, i32* %11
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds float, float* %53, i64 %55
%57 = load float, float* %56
%58 = fpext float %57 to double
%59 = load double, double* %13
%60 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %52, double %58, double %59)
store double %60, double* %13
br label %61
61: ; preds = %36
%62 = load i32, i32* %11
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %11
br label %32
64: ; preds = %32
%65 = load i32, i32* %12
%66 = icmp eq i32 %65, 0
br i1 %66, label %67, label %88
67: ; preds = %64
%68 = load double, double* %14
%69 = load i32, i32* %10
%70 = sitofp i32 %69 to float
%71 = fpext float %70 to double
%72 = fdiv double %68, %71
%73 = fptrunc double %72 to float
%74 = load float*, float** %7
%75 = load i32, i32* %12
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds float, float* %74, i64 %76
store float %73, float* %77
%78 = load double, double* %13
%79 = load i32, i32* %10
%80 = sitofp i32 %79 to float
%81 = fpext float %80 to double
%82 = fdiv double %78, %81
%83 = fptrunc double %82 to float
%84 = load float*, float** %8
%85 = load i32, i32* %12
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds float, float* %84, i64 %86
store float %83, float* %87
br label %111
88: ; preds = %64
%89 = load double, double* %14
%90 = fmul double 2.000000e+00, %89
%91 = load i32, i32* %10
%92 = sitofp i32 %91 to float
%93 = fpext float %92 to double
%94 = fdiv double %90, %93
%95 = fptrunc double %94 to float
%96 = load float*, float** %7
%97 = load i32, i32* %12
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds float, float* %96, i64 %98
store float %95, float* %99
%100 = load double, double* %13
%101 = fmul double 2.000000e+00, %100
%102 = load i32, i32* %10
%103 = sitofp i32 %102 to float
%104 = fpext float %103 to double
%105 = fdiv double %101, %104
%106 = fptrunc double %105 to float
%107 = load float*, float** %8
%108 = load i32, i32* %12
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds float, float* %107, i64 %109
store float %106, float* %110
br label %111
111: ; preds = %88, %67
br label %112
112: ; preds = %111
%113 = load i32, i32* %12
%114 = add nsw i32 %113, 1
store i32 %114, i32* %12
br label %23
115: ; preds = %23
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sft(float* nocapture %0, float* nocapture writeonly %1, float* nocapture writeonly %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = sitofp i32 %4 to double
%7 = fdiv double 0x401921FB54442D1C, %6
%8 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %8, label %9, label %65
9: ; preds = %5
%10 = icmp sgt i32 %4, 0
%11 = sitofp i32 %4 to float
%12 = fpext float %11 to double
%13 = zext i32 %3 to i64
%14 = zext i32 %4 to i64
br label %15
15: ; preds = %9, %62
%16 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %63, %62 ]
%17 = trunc i64 %16 to i32
%18 = sitofp i32 %17 to double
%19 = fmul double %7, %18
br i1 %10, label %20, label %41
20: ; preds = %15, %20
%21 = phi i64 [ %37, %20 ], [ 0, %15 ]
%22 = phi <2 x double> [ %36, %20 ], [ zeroinitializer, %15 ]
%23 = trunc i64 %21 to i32
%24 = sitofp i32 %23 to double
%25 = fmul double %19, %24
%26 = tail call double @cos(double %25)
%27 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %21
%28 = load float, float* %27
%29 = tail call double @sin(double %25)
%30 = load float, float* %27
%31 = insertelement <2 x float> poison, float %28, i64 0
%32 = insertelement <2 x float> %31, float %30, i64 1
%33 = fpext <2 x float> %32 to <2 x double>
%34 = insertelement <2 x double> poison, double %26, i64 0
%35 = insertelement <2 x double> %34, double %29, i64 1
%36 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %35, <2 x double> %33, <2 x double> %22)
%37 = add nuw nsw i64 %21, 1
%38 = icmp eq i64 %37, %14
br i1 %38, label %39, label %20
39: ; preds = %20
%40 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %35, <2 x double> %33, <2 x double> %22)
br label %41
41: ; preds = %39, %15
%42 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %15 ], [ %40, %39 ]
%43 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %43, label %44, label %51
44: ; preds = %41
%45 = extractelement <2 x double> %42, i64 0
%46 = fdiv double %45, %12
%47 = fptrunc double %46 to float
store float %47, float* %1
%48 = extractelement <2 x double> %42, i64 1
%49 = fdiv double %48, %12
%50 = fptrunc double %49 to float
store float %50, float* %2
br label %62
51: ; preds = %41
%52 = extractelement <2 x double> %42, i64 0
%53 = fmul double %52, 2.000000e+00
%54 = fdiv double %53, %12
%55 = fptrunc double %54 to float
%56 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %16
store float %55, float* %56
%57 = extractelement <2 x double> %42, i64 1
%58 = fmul double %57, 2.000000e+00
%59 = fdiv double %58, %12
%60 = fptrunc double %59 to float
%61 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %16
store float %60, float* %61
br label %62
62: ; preds = %44, %51
%63 = add nuw nsw i64 %16, 1
%64 = icmp eq i64 %63, %13
br i1 %64, label %65, label %15
65: ; preds = %62, %5
ret void
}