#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 rand_normal();
double sqrt(double);
void dci_gen_proj_vec(double *const proj_vec, const int dim,
                      const int num_indices) {
  int i, j;
  double sq_norm, norm;
  for (i = 0; i < dim * num_indices; i++) {
    proj_vec[i] = rand_normal();
  }
  for (j = 0; j < num_indices; j++) {
    sq_norm = 0.0;
    for (i = 0; i < dim; i++) {
      sq_norm += (proj_vec[i + j * dim] * proj_vec[i + j * dim]);
    }
    norm = sqrt(sq_norm);
    for (i = 0; i < dim; i++) {
      proj_vec[i + j * dim] /= norm;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dci_gen_proj_vec>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    116d <dci_gen_proj_vec+0x4d>
mov    $0x0,%al
call   1030 <rand_normal@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1139 <dci_gen_proj_vec+0x19>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1254 <dci_gen_proj_vec+0x134>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11eb <dci_gen_proj_vec+0xcb>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    118f <dci_gen_proj_vec+0x6f>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
call   1040 <sqrt@plt>
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1241 <dci_gen_proj_vec+0x121>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1201 <dci_gen_proj_vec+0xe1>
jmp    1246 <dci_gen_proj_vec+0x126>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1174 <dci_gen_proj_vec+0x54>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dci_gen_proj_vec>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x58,%rsp
mov    %edx,%r14d
mov    %rdi,%r15
mov    %edx,%eax
mov    %esi,0xc(%rsp)
imul   %esi,%eax
test   %eax,%eax
jle    1166 <dci_gen_proj_vec+0x46>
mov    %eax,%ebx
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand_normal@plt>
movsd  %xmm0,(%r15,%rbp,8)
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%rbx
jne    1150 <dci_gen_proj_vec+0x30>
mov    %r15,0x10(%rsp)
test   %r14d,%r14d
mov    0xc(%rsp),%edx
jle    1389 <dci_gen_proj_vec+0x269>
movslq %edx,%rax
mov    %r14d,%esi
mov    %eax,%r13d
lea    -0x1(%r13),%r8
mov    %r13d,%ecx
and    $0xfffffffe,%ecx
mov    %rcx,0x38(%rsp)
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
mov    %rcx,0x30(%rsp)
mov    %rcx,%rbx
shr    %rbx
add    $0x1,%rbx
mov    %r13d,%ebp
and    $0x3,%ebp
mov    %r13d,%r15d
and    $0xfffffffc,%r15d
mov    %rbx,%rcx
mov    %rbx,0x28(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rbx
mov    %rbx,0x20(%rsp)
mov    0x10(%rsp),%r14
lea    0x18(%r14),%r12
mov    %rax,0x18(%rsp)
lea    0x0(,%rax,8),%rdi
xor    %ebx,%ebx
xorpd  %xmm4,%xmm4
mov    %rsi,0x50(%rsp)
mov    %r8,0x48(%rsp)
mov    %rdi,0x40(%rsp)
jmp    1203 <dci_gen_proj_vec+0xe3>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%rbx
add    %rdi,%r12
add    %rdi,%r14
cmp    %rsi,%rbx
je     1389 <dci_gen_proj_vec+0x269>
test   %edx,%edx
jle    11f0 <dci_gen_proj_vec+0xd0>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
cmp    $0x3,%r8
jb     1264 <dci_gen_proj_vec+0x144>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  -0x18(%r12,%rax,8),%xmm1
movsd  -0x10(%r12,%rax,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  -0x8(%r12,%rax,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  (%r12,%rax,8),%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%r15
jne    1220 <dci_gen_proj_vec+0x100>
test   %rbp,%rbp
je     1286 <dci_gen_proj_vec+0x166>
lea    (%r14,%rax,8),%rax
xor    %ecx,%ecx
nop
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rbp
jne    1270 <dci_gen_proj_vec+0x150>
ucomisd %xmm4,%xmm0
jb     12a0 <dci_gen_proj_vec+0x180>
sqrtsd %xmm0,%xmm0
test   %edx,%edx
jg     12c4 <dci_gen_proj_vec+0x1a4>
jmp    11f0 <dci_gen_proj_vec+0xd0>
nopl   0x0(%rax)
call   1040 <sqrt@plt>
xorpd  %xmm4,%xmm4
mov    0x40(%rsp),%rdi
mov    0x48(%rsp),%r8
mov    0x50(%rsp),%rsi
mov    0xc(%rsp),%edx
test   %edx,%edx
jle    11f0 <dci_gen_proj_vec+0xd0>
cmp    $0x1,%edx
jne    12d0 <dci_gen_proj_vec+0x1b0>
xor    %eax,%eax
jmp    1360 <dci_gen_proj_vec+0x240>
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
cmpq   $0x0,0x30(%rsp)
je     137e <dci_gen_proj_vec+0x25e>
mov    0x20(%rsp),%rcx
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movupd (%r14,%rax,8),%xmm2
movupd 0x10(%r14,%rax,8),%xmm3
divpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,(%r14,%rax,8)
divpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm3,0x10(%r14,%rax,8)
add    $0x4,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
jne    12f0 <dci_gen_proj_vec+0x1d0>
testb  $0x1,0x28(%rsp)
je     1342 <dci_gen_proj_vec+0x222>
mov    %rbx,%rcx
imul   0x18(%rsp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    0x10(%rsp),%rcx
movupd (%rcx,%rax,8),%xmm2
divpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,(%rcx,%rax,8)
mov    0x38(%rsp),%rcx
mov    %rcx,%rax
cmp    %r13,%rcx
je     11f0 <dci_gen_proj_vec+0xd0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  (%r14,%rax,8),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%r14,%rax,8)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r13
jne    1360 <dci_gen_proj_vec+0x240>
jmp    11f0 <dci_gen_proj_vec+0xd0>
xor    %eax,%eax
testb  $0x1,0x28(%rsp)
jne    1323 <dci_gen_proj_vec+0x203>
jmp    1342 <dci_gen_proj_vec+0x222>
add    $0x58,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @dci_gen_proj_vec(double* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double
%10 = alloca double
store double* %0, double** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %11
11: ; preds = %23, %3
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %5
%14 = load i32, i32* %6
%15 = mul nsw i32 %13, %14
%16 = icmp slt i32 %12, %15
br i1 %16, label %17, label %26
17: ; preds = %11
%18 = call double (...) @rand_normal()
%19 = load double*, double** %4
%20 = load i32, i32* %7
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %21
store double %18, double* %22
br label %23
23: ; preds = %17
%24 = load i32, i32* %7
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %7
br label %11
26: ; preds = %11
store i32 0, i32* %8
br label %27
27: ; preds = %83, %26
%28 = load i32, i32* %8
%29 = load i32, i32* %6
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %86
31: ; preds = %27
store double 0.000000e+00, double* %9
store i32 0, i32* %7
br label %32
32: ; preds = %57, %31
%33 = load i32, i32* %7
%34 = load i32, i32* %5
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %60
36: ; preds = %32
%37 = load double*, double** %4
%38 = load i32, i32* %7
%39 = load i32, i32* %8
%40 = load i32, i32* %5
%41 = mul nsw i32 %39, %40
%42 = add nsw i32 %38, %41
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = load double*, double** %4
%47 = load i32, i32* %7
%48 = load i32, i32* %8
%49 = load i32, i32* %5
%50 = mul nsw i32 %48, %49
%51 = add nsw i32 %47, %50
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds double, double* %46, i64 %52
%54 = load double, double* %53
%55 = load double, double* %9
%56 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %45, double %54, double %55)
store double %56, double* %9
br label %57
57: ; preds = %36
%58 = load i32, i32* %7
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %7
br label %32
60: ; preds = %32
%61 = load double, double* %9
%62 = call double @sqrt(double %61)
store double %62, double* %10
store i32 0, i32* %7
br label %63
63: ; preds = %79, %60
%64 = load i32, i32* %7
%65 = load i32, i32* %5
%66 = icmp slt i32 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %82
67: ; preds = %63
%68 = load double, double* %10
%69 = load double*, double** %4
%70 = load i32, i32* %7
%71 = load i32, i32* %8
%72 = load i32, i32* %5
%73 = mul nsw i32 %71, %72
%74 = add nsw i32 %70, %73
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds double, double* %69, i64 %75
%77 = load double, double* %76
%78 = fdiv double %77, %68
store double %78, double* %76
br label %79
79: ; preds = %67
%80 = load i32, i32* %7
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %7
br label %63
82: ; preds = %63
br label %83
83: ; preds = %82
%84 = load i32, i32* %8
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %8
br label %27
86: ; preds = %27
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @dci_gen_proj_vec(double* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = mul i32 %2, %1
%5 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %5, label %6, label %8
6: ; preds = %3
%7 = zext i32 %4 to i64
br label %32
8: ; preds = %32, %3
%9 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %9, label %10, label %133
10: ; preds = %8
%11 = icmp sgt i32 %1, 0
%12 = sext i32 %1 to i64
%13 = zext i32 %2 to i64
%14 = zext i32 %1 to i64
%15 = zext i32 %1 to i64
%16 = add nsw i64 %14, -1
%17 = and i64 %14, 4294967294
%18 = add nsw i64 %17, -2
%19 = lshr exact i64 %18, 1
%20 = add nuw i64 %19, 1
%21 = and i64 %14, 3
%22 = icmp ult i64 %16, 3
%23 = and i64 %14, 4294967292
%24 = icmp eq i64 %21, 0
%25 = icmp eq i32 %1, 1
%26 = and i64 %14, 4294967294
%27 = and i64 %20, 1
%28 = icmp eq i64 %18, 0
%29 = and i64 %20, -2
%30 = icmp eq i64 %27, 0
%31 = icmp eq i64 %26, %14
br label %38
32: ; preds = %6, %32
%33 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %36, %32 ]
%34 = tail call double (...) @rand_normal()
%35 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %33
store double %34, double* %35
%36 = add nuw nsw i64 %33, 1
%37 = icmp eq i64 %36, %7
br i1 %37, label %8, label %32
38: ; preds = %10, %130
%39 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %131, %130 ]
br i1 %11, label %40, label %130
40: ; preds = %38
%41 = mul nsw i64 %39, %12
br i1 %22, label %68, label %42
42: ; preds = %40, %42
%43 = phi i64 [ %65, %42 ], [ 0, %40 ]
%44 = phi double [ %64, %42 ], [ 0.000000e+00, %40 ]
%45 = phi i64 [ %66, %42 ], [ 0, %40 ]
%46 = add nsw i64 %43, %41
%47 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %46
%48 = load double, double* %47
%49 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %48, double %48, double %44)
%50 = or i64 %43, 1
%51 = add nsw i64 %50, %41
%52 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %53, double %53, double %49)
%55 = or i64 %43, 2
%56 = add nsw i64 %55, %41
%57 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %56
%58 = load double, double* %57
%59 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %58, double %58, double %54)
%60 = or i64 %43, 3
%61 = add nsw i64 %60, %41
%62 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %61
%63 = load double, double* %62
%64 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %63, double %63, double %59)
%65 = add nuw nsw i64 %43, 4
%66 = add i64 %45, 4
%67 = icmp eq i64 %66, %23
br i1 %67, label %68, label %42
68: ; preds = %42, %40
%69 = phi double [ undef, %40 ], [ %64, %42 ]
%70 = phi i64 [ 0, %40 ], [ %65, %42 ]
%71 = phi double [ 0.000000e+00, %40 ], [ %64, %42 ]
br i1 %24, label %83, label %72
72: ; preds = %68, %72
%73 = phi i64 [ %80, %72 ], [ %70, %68 ]
%74 = phi double [ %79, %72 ], [ %71, %68 ]
%75 = phi i64 [ %81, %72 ], [ 0, %68 ]
%76 = add nsw i64 %73, %41
%77 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %76
%78 = load double, double* %77
%79 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %78, double %78, double %74)
%80 = add nuw nsw i64 %73, 1
%81 = add i64 %75, 1
%82 = icmp eq i64 %81, %21
br i1 %82, label %83, label %72
83: ; preds = %72, %68
%84 = phi double [ %69, %68 ], [ %79, %72 ]
%85 = tail call double @sqrt(double %84)
br i1 %11, label %86, label %130
86: ; preds = %83
%87 = mul nsw i64 %39, %12
br i1 %25, label %120, label %88
88: ; preds = %86
%89 = insertelement <2 x double> poison, double %85, i64 0
%90 = shufflevector <2 x double> %89, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br i1 %28, label %110, label %91
91: ; preds = %88, %91
%92 = phi i64 [ %107, %91 ], [ 0, %88 ]
%93 = phi i64 [ %108, %91 ], [ 0, %88 ]
%94 = add nsw i64 %92, %87
%95 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %94
%96 = bitcast double* %95 to <2 x double>*
%97 = load <2 x double>, <2 x double>* %96
%98 = fdiv <2 x double> %97, %90
%99 = bitcast double* %95 to <2 x double>*
store <2 x double> %98, <2 x double>* %99
%100 = or i64 %92, 2
%101 = add nsw i64 %100, %87
%102 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %101
%103 = bitcast double* %102 to <2 x double>*
%104 = load <2 x double>, <2 x double>* %103
%105 = fdiv <2 x double> %104, %90
%106 = bitcast double* %102 to <2 x double>*
store <2 x double> %105, <2 x double>* %106
%107 = add nuw i64 %92, 4
%108 = add nuw i64 %93, 2
%109 = icmp eq i64 %108, %29
br i1 %109, label %110, label %91
110: ; preds = %91, %88
%111 = phi i64 [ 0, %88 ], [ %107, %91 ]
br i1 %30, label %119, label %112
112: ; preds = %110
%113 = add nsw i64 %111, %87
%114 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %113
%115 = bitcast double* %114 to <2 x double>*
%116 = load <2 x double>, <2 x double>* %115
%117 = fdiv <2 x double> %116, %90
%118 = bitcast double* %114 to <2 x double>*
store <2 x double> %117, <2 x double>* %118
br label %119
119: ; preds = %110, %112
br i1 %31, label %130, label %120
120: ; preds = %86, %119
%121 = phi i64 [ 0, %86 ], [ %26, %119 ]
br label %122
122: ; preds = %120, %122
%123 = phi i64 [ %128, %122 ], [ %121, %120 ]
%124 = add nsw i64 %123, %87
%125 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %124
%126 = load double, double* %125
%127 = fdiv double %126, %85
store double %127, double* %125
%128 = add nuw nsw i64 %123, 1
%129 = icmp eq i64 %128, %15
br i1 %129, label %130, label %122
130: ; preds = %122, %119, %38, %83
%131 = add nuw nsw i64 %39, 1
%132 = icmp eq i64 %131, %13
br i1 %132, label %133, label %38
133: ; preds = %130, %8
ret void
}