#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 */
void transpose(size_t r, size_t c, int M[r][c], int N[c][r]) {
  size_t i, j;
  for (i = 0; i < r; i++) {
    for (j = 0; j < c; j++)
      N[j][i] = M[i][j];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<transpose>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jae    11ad <transpose+0xad>
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    1197 <transpose+0x97>
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rdx
shl    $0x2,%rdx
add    %rdx,%rax
mov    -0x30(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   -0x30(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1142 <transpose+0x42>
jmp    119c <transpose+0x9c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    112c <transpose+0x2c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<transpose>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdx,-0x48(%rsp)
mov    %rdi,-0x50(%rsp)
test   %rdi,%rdi
je     13e5 <transpose+0x2e5>
lea    -0x8(%rsi),%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
mov    %rax,%rdx
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rdx
cmp    $0x8,%rsi
setae  %al
mov    -0x50(%rsp),%r11
cmp    $0x1,%r11
sete   %bl
and    %al,%bl
mov    %bl,-0x59(%rsp)
mov    %rsi,%rax
and    $0xfffffffffffffff8,%rax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
mov    %rdx,-0x38(%rsp)
mov    %esi,%edx
and    $0x3,%edx
mov    %rdx,-0x10(%rsp)
mov    -0x48(%rsp),%rdx
lea    0x70(%rdx),%r13
lea    0x0(,%rsi,4),%rdi
mov    %rdi,-0x8(%rsp)
mov    %r11,%rdi
shl    $0x7,%rdi
mov    %rdi,-0x40(%rsp)
mov    %r11,%r14
shl    $0x5,%r14
mov    %rax,-0x28(%rsp)
shl    $0x5,%rax
mov    %rax,-0x30(%rsp)
lea    0x0(,%r11,4),%r8
shl    $0x4,%r11
xor    %r9d,%r9d
mov    %rcx,-0x58(%rsp)
jmp    11e0 <transpose+0xe0>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r9
mov    -0x8(%rsp),%rax
add    %rax,%r13
addq   $0x4,-0x58(%rsp)
add    %rax,%rdx
cmp    -0x50(%rsp),%r9
je     13e5 <transpose+0x2e5>
test   %rsi,%rsi
je     11c0 <transpose+0xc0>
cmpb   $0x0,-0x59(%rsp)
je     1230 <transpose+0x130>
mov    %r9,%rax
imul   %rsi,%rax
lea    (%rax,%rsi,1),%rdi
lea    (%rcx,%r9,4),%rbx
mov    -0x48(%rsp),%rbp
lea    0x0(,%rdi,4),%rdi
add    %rbp,%rdi
cmp    %rdi,%rbx
jae    12e4 <transpose+0x1e4>
lea    (%r9,%rsi,1),%rdi
lea    (%rcx,%rdi,4),%rdi
lea    0x0(,%rax,4),%rax
add    %rbp,%rax
cmp    %rdi,%rax
jae    12e4 <transpose+0x1e4>
xor    %r10d,%r10d
mov    %r10,%rbp
not    %rbp
add    %rsi,%rbp
mov    -0x10(%rsp),%rbx
test   %rbx,%rbx
je     1273 <transpose+0x173>
mov    -0x50(%rsp),%rax
imul   %r10,%rax
mov    -0x58(%rsp),%rdi
lea    (%rdi,%rax,4),%rdi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx,%r10,4),%eax
mov    %eax,(%rdi)
add    $0x1,%r10
add    %r8,%rdi
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
jne    1260 <transpose+0x160>
cmp    $0x3,%rbp
jb     11c0 <transpose+0xc0>
lea    0x3(%r10),%rbp
imul   %r8,%rbp
mov    %r8,%rdi
imul   %r10,%rdi
lea    0x2(%r10),%rbx
imul   %r8,%rbx
lea    0x1(%r10),%r12
imul   %r8,%r12
mov    -0x58(%rsp),%r15
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx,%r10,4),%eax
mov    %eax,(%r15,%rdi,1)
mov    0x4(%rdx,%r10,4),%eax
mov    %eax,(%r15,%r12,1)
mov    0x8(%rdx,%r10,4),%eax
mov    %eax,(%r15,%rbx,1)
mov    0xc(%rdx,%r10,4),%eax
mov    %eax,(%r15,%rbp,1)
add    $0x4,%r10
add    %r11,%r15
cmp    %r10,%rsi
jne    12b0 <transpose+0x1b0>
jmp    11c0 <transpose+0xc0>
mov    %rcx,%r15
cmpq   $0x18,-0x18(%rsp)
jae    12f6 <transpose+0x1f6>
xor    %ebx,%ebx
jmp    137e <transpose+0x27e>
mov    -0x38(%rsp),%rcx
mov    -0x58(%rsp),%rdi
xor    %ebx,%ebx
mov    -0x40(%rsp),%r10
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movups -0x70(%r13,%rbx,4),%xmm0
movups -0x60(%r13,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,(%rdi)
movups %xmm1,0x10(%rdi)
movups -0x50(%r13,%rbx,4),%xmm0
movups -0x40(%r13,%rbx,4),%xmm1
lea    (%rdi,%r14,1),%rbp
movups %xmm0,(%rdi,%r14,1)
movups %xmm1,0x10(%rdi,%r14,1)
movups -0x30(%r13,%rbx,4),%xmm0
movups -0x20(%r13,%rbx,4),%xmm1
lea    0x0(%rbp,%r14,1),%rax
movups %xmm0,(%r14,%rbp,1)
movups %xmm1,0x10(%r14,%rbp,1)
movups -0x10(%r13,%rbx,4),%xmm0
movups 0x0(%r13,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,(%r14,%rax,1)
movups %xmm1,0x10(%r14,%rax,1)
add    $0x20,%rbx
add    %r10,%rdi
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
jne    1310 <transpose+0x210>
cmpq   $0x0,-0x28(%rsp)
mov    -0x30(%rsp),%rbp
je     13cc <transpose+0x2cc>
mov    -0x50(%rsp),%rax
imul   %rbx,%rax
mov    -0x58(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rcx
lea    (%rdx,%rbx,4),%rdi
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movups (%rdi,%rbx,1),%xmm0
movups 0x10(%rdi,%rbx,1),%xmm1
movups %xmm0,(%rcx)
movups %xmm1,0x10(%rcx)
add    $0x20,%rbx
add    %r14,%rcx
cmp    %rbx,%rbp
jne    13b0 <transpose+0x2b0>
mov    -0x20(%rsp),%rax
mov    %rax,%r10
cmp    %rsi,%rax
mov    %r15,%rcx
je     11c0 <transpose+0xc0>
jmp    1233 <transpose+0x133>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @transpose(i64 %0, i64 %1, i32* %2, i32* %3) {
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
store i64 %0, i64* %5
store i64 %1, i64* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32* %3, i32** %8
%11 = load i64, i64* %5
%12 = load i64, i64* %6
%13 = load i64, i64* %6
%14 = load i64, i64* %5
store i64 0, i64* %9
br label %15
15: ; preds = %42, %4
%16 = load i64, i64* %9
%17 = load i64, i64* %5
%18 = icmp ult i64 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %45
19: ; preds = %15
store i64 0, i64* %10
br label %20
20: ; preds = %38, %19
%21 = load i64, i64* %10
%22 = load i64, i64* %6
%23 = icmp ult i64 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %41
24: ; preds = %20
%25 = load i32*, i32** %7
%26 = load i64, i64* %9
%27 = mul nsw i64 %26, %12
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
%29 = load i64, i64* %10
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = load i32*, i32** %8
%33 = load i64, i64* %10
%34 = mul nsw i64 %33, %14
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i64, i64* %9
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %36
store i32 %31, i32* %37
br label %38
38: ; preds = %24
%39 = load i64, i64* %10
%40 = add i64 %39, 1
store i64 %40, i64* %10
br label %20
41: ; preds = %20
br label %42
42: ; preds = %41
%43 = load i64, i64* %9
%44 = add i64 %43, 1
store i64 %44, i64* %9
br label %15
45: ; preds = %15
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @transpose(i64 %0, i64 %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %5, label %156, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp eq i64 %1, 0
%8 = add i64 %1, -8
%9 = lshr i64 %8, 3
%10 = add nuw nsw i64 %9, 1
%11 = icmp ugt i64 %1, 7
%12 = icmp eq i64 %0, 1
%13 = and i1 %11, %12
%14 = and i64 %1, -8
%15 = and i64 %10, 3
%16 = icmp ult i64 %8, 24
%17 = and i64 %10, 4611686018427387900
%18 = icmp eq i64 %15, 0
%19 = icmp eq i64 %14, %1
%20 = and i64 %1, 3
%21 = icmp eq i64 %20, 0
br label %22
22: ; preds = %6, %153
%23 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %154, %153 ]
%24 = getelementptr i32, i32* %3, i64 %23
%25 = add i64 %23, %1
%26 = getelementptr i32, i32* %3, i64 %25
%27 = mul i64 %23, %1
%28 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %27
%29 = add i64 %27, %1
%30 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %29
br i1 %7, label %153, label %31
31: ; preds = %22
%32 = mul nsw i64 %23, %1
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %32
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %23
br i1 %13, label %35, label %113
35: ; preds = %31
%36 = icmp ult i32* %24, %30
%37 = icmp ult i32* %28, %26
%38 = and i1 %36, %37
br i1 %38, label %113, label %39
39: ; preds = %35
br i1 %16, label %93, label %40
40: ; preds = %39, %40
%41 = phi i64 [ %90, %40 ], [ 0, %39 ]
%42 = phi i64 [ %91, %40 ], [ 0, %39 ]
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %41
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 4
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
%48 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %47
%49 = mul nsw i64 %41, %0
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %49
%51 = bitcast i32* %50 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %45, <4 x i32>* %51
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 4
%53 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %48, <4 x i32>* %53
%54 = or i64 %41, 8
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %54
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
%57 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %56
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 4
%59 = bitcast i32* %58 to <4 x i32>*
%60 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %59
%61 = mul nsw i64 %54, %0
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %61
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %57, <4 x i32>* %63
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 4
%65 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %60, <4 x i32>* %65
%66 = or i64 %41, 16
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %66
%68 = bitcast i32* %67 to <4 x i32>*
%69 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %68
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 4
%71 = bitcast i32* %70 to <4 x i32>*
%72 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %71
%73 = mul nsw i64 %66, %0
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %73
%75 = bitcast i32* %74 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %69, <4 x i32>* %75
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 4
%77 = bitcast i32* %76 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %72, <4 x i32>* %77
%78 = or i64 %41, 24
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %78
%80 = bitcast i32* %79 to <4 x i32>*
%81 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %80
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 4
%83 = bitcast i32* %82 to <4 x i32>*
%84 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %83
%85 = mul nsw i64 %78, %0
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %85
%87 = bitcast i32* %86 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %81, <4 x i32>* %87
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 4
%89 = bitcast i32* %88 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %84, <4 x i32>* %89
%90 = add nuw i64 %41, 32
%91 = add i64 %42, 4
%92 = icmp eq i64 %91, %17
br i1 %92, label %93, label %40
93: ; preds = %40, %39
%94 = phi i64 [ 0, %39 ], [ %90, %40 ]
br i1 %18, label %112, label %95
95: ; preds = %93, %95
%96 = phi i64 [ %109, %95 ], [ %94, %93 ]
%97 = phi i64 [ %110, %95 ], [ 0, %93 ]
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %96
%99 = bitcast i32* %98 to <4 x i32>*
%100 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %99
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %98, i64 4
%102 = bitcast i32* %101 to <4 x i32>*
%103 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %102
%104 = mul nsw i64 %96, %0
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %104
%106 = bitcast i32* %105 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %100, <4 x i32>* %106
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %105, i64 4
%108 = bitcast i32* %107 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %103, <4 x i32>* %108
%109 = add nuw i64 %96, 8
%110 = add i64 %97, 1
%111 = icmp eq i64 %110, %15
br i1 %111, label %112, label %95
112: ; preds = %95, %93
br i1 %19, label %153, label %113
113: ; preds = %35, %31, %112
%114 = phi i64 [ 0, %35 ], [ 0, %31 ], [ %14, %112 ]
%115 = xor i64 %114, -1
%116 = add i64 %115, %1
br i1 %21, label %127, label %117
117: ; preds = %113, %117
%118 = phi i64 [ %124, %117 ], [ %114, %113 ]
%119 = phi i64 [ %125, %117 ], [ 0, %113 ]
%120 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %118
%121 = load i32, i32* %120
%122 = mul nsw i64 %118, %0
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %122
store i32 %121, i32* %123
%124 = add nuw i64 %118, 1
%125 = add i64 %119, 1
%126 = icmp eq i64 %125, %20
br i1 %126, label %127, label %117
127: ; preds = %117, %113
%128 = phi i64 [ %114, %113 ], [ %124, %117 ]
%129 = icmp ult i64 %116, 3
br i1 %129, label %153, label %130
130: ; preds = %127, %130
%131 = phi i64 [ %151, %130 ], [ %128, %127 ]
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %131
%133 = load i32, i32* %132
%134 = mul nsw i64 %131, %0
%135 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %134
store i32 %133, i32* %135
%136 = add nuw i64 %131, 1
%137 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %136
%138 = load i32, i32* %137
%139 = mul nsw i64 %136, %0
%140 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %139
store i32 %138, i32* %140
%141 = add nuw i64 %131, 2
%142 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %141
%143 = load i32, i32* %142
%144 = mul nsw i64 %141, %0
%145 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %144
store i32 %143, i32* %145
%146 = add nuw i64 %131, 3
%147 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %146
%148 = load i32, i32* %147
%149 = mul nsw i64 %146, %0
%150 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %149
store i32 %148, i32* %150
%151 = add nuw i64 %131, 4
%152 = icmp eq i64 %151, %1
br i1 %152, label %153, label %130
153: ; preds = %127, %130, %112, %22
%154 = add nuw i64 %23, 1
%155 = icmp eq i64 %154, %0
br i1 %155, label %156, label %22
156: ; preds = %153, %4
ret void
}