#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 */
float f(float, float, int);
void mandelbrot(float x0, float y0, float x1, float y1, int grid, int max_iter,
                float *mv) {
  float dx = (x1 - x0) / (float)grid, dy = (y1 - y0) / (float)grid;
  int n, m;
  for (n = 0; n < grid; n++) {
    for (m = 0; m < grid; m++) {
      mv[n * grid + m] = f(x0 + (float)m * dx, y0 + (float)n * dy, max_iter);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mandelbrot>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
movss  %xmm1,-0x8(%rbp)
movss  %xmm2,-0xc(%rbp)
movss  %xmm3,-0x10(%rbp)
mov    %edi,-0x14(%rbp)
mov    %esi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
movss  -0xc(%rbp),%xmm0
subss  -0x4(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x14(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
subss  -0x8(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x14(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11f9 <mandelbrot+0xe9>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11e6 <mandelbrot+0xd6>
movss  -0x4(%rbp),%xmm1
cvtsi2ssl -0x30(%rbp),%xmm0
movss  -0x24(%rbp),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  -0x8(%rbp),%xmm2
cvtsi2ssl -0x2c(%rbp),%xmm1
movss  -0x28(%rbp),%xmm3
mulss  %xmm3,%xmm1
addss  %xmm2,%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%edi
call   1030 <f@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1180 <mandelbrot+0x70>
jmp    11eb <mandelbrot+0xdb>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    116d <mandelbrot+0x5d>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mandelbrot>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
movss  %xmm1,0x4(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    11d5 <mandelbrot+0xc5>
mov    %rdx,%r13
mov    %esi,%r14d
movaps %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %edi,%xmm0
subss  %xmm1,%xmm2
divss  %xmm0,%xmm2
subss  0x4(%rsp),%xmm3
divss  %xmm0,%xmm3
movss  %xmm3,0x8(%rsp)
mov    %edi,%ebp
lea    0x0(,%rbp,4),%r15
xor    %r12d,%r12d
movss  %xmm2,0x10(%rsp)
movss  %xmm1,0xc(%rsp)
nopl   (%rax)
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %r12d,%xmm0
mulss  0x8(%rsp),%xmm0
addss  0x4(%rsp),%xmm0
movss  %xmm0,0x14(%rsp)
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %ebx,%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  0x14(%rsp),%xmm1
mov    %r14d,%edi
call   1030 <f@plt>
movss  0xc(%rsp),%xmm1
movss  0x10(%rsp),%xmm2
movss  %xmm0,0x0(%r13,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%rbp
jne    1190 <mandelbrot+0x80>
add    $0x1,%r12
add    %r15,%r13
cmp    %rbp,%r12
jne    1170 <mandelbrot+0x60>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mandelbrot(float %0, float %1, float %2, float %3, i32 %4, i32 %5, float* %6) {
%8 = alloca float
%9 = alloca float
%10 = alloca float
%11 = alloca float
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca float*
%15 = alloca float
%16 = alloca float
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
store float %0, float* %8
store float %1, float* %9
store float %2, float* %10
store float %3, float* %11
store i32 %4, i32* %12
store i32 %5, i32* %13
store float* %6, float** %14
%19 = load float, float* %10
%20 = load float, float* %8
%21 = fsub float %19, %20
%22 = load i32, i32* %12
%23 = sitofp i32 %22 to float
%24 = fdiv float %21, %23
store float %24, float* %15
%25 = load float, float* %11
%26 = load float, float* %9
%27 = fsub float %25, %26
%28 = load i32, i32* %12
%29 = sitofp i32 %28 to float
%30 = fdiv float %27, %29
store float %30, float* %16
store i32 0, i32* %17
br label %31
31: ; preds = %65, %7
%32 = load i32, i32* %17
%33 = load i32, i32* %12
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %68
35: ; preds = %31
store i32 0, i32* %18
br label %36
36: ; preds = %61, %35
%37 = load i32, i32* %18
%38 = load i32, i32* %12
%39 = icmp slt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %64
40: ; preds = %36
%41 = load float, float* %8
%42 = load i32, i32* %18
%43 = sitofp i32 %42 to float
%44 = load float, float* %15
%45 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %43, float %44, float %41)
%46 = load float, float* %9
%47 = load i32, i32* %17
%48 = sitofp i32 %47 to float
%49 = load float, float* %16
%50 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %48, float %49, float %46)
%51 = load i32, i32* %13
%52 = call float @f(float %45, float %50, i32 %51)
%53 = load float*, float** %14
%54 = load i32, i32* %17
%55 = load i32, i32* %12
%56 = mul nsw i32 %54, %55
%57 = load i32, i32* %18
%58 = add nsw i32 %56, %57
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds float, float* %53, i64 %59
store float %52, float* %60
br label %61
61: ; preds = %40
%62 = load i32, i32* %18
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %18
br label %36
64: ; preds = %36
br label %65
65: ; preds = %64
%66 = load i32, i32* %17
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %17
br label %31
68: ; preds = %31
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mandelbrot(float %0, float %1, float %2, float %3, i32 %4, i32 %5, float* nocapture writeonly %6) {
%8 = fsub float %2, %0
%9 = sitofp i32 %4 to float
%10 = fdiv float %8, %9
%11 = fsub float %3, %1
%12 = fdiv float %11, %9
%13 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %13, label %14, label %36
14: ; preds = %7
%15 = zext i32 %4 to i64
%16 = zext i32 %4 to i64
br label %17
17: ; preds = %33, %14
%18 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %34, %33 ]
%19 = trunc i64 %18 to i32
%20 = sitofp i32 %19 to float
%21 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %20, float %12, float %1)
%22 = mul nsw i64 %18, %15
br label %23
23: ; preds = %17, %23
%24 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %31, %23 ]
%25 = trunc i64 %24 to i32
%26 = sitofp i32 %25 to float
%27 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %26, float %10, float %0)
%28 = tail call float @f(float %27, float %21, i32 %5)
%29 = add nuw nsw i64 %24, %22
%30 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %29
store float %28, float* %30
%31 = add nuw nsw i64 %24, 1
%32 = icmp eq i64 %31, %16
br i1 %32, label %33, label %23
33: ; preds = %23
%34 = add nuw nsw i64 %18, 1
%35 = icmp eq i64 %34, %16
br i1 %35, label %36, label %17
36: ; preds = %33, %7
ret void
}