#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 */
int /*<<< orphan*/ matfree(float **);
float **newmat(int /*<<< orphan*/);
float **matmult(float **mat1, float **mat2) {
  float **mat = newmat(0);
  int i, j, k;
  for (i = 0; i < 4; i++)
    for (j = 0; j < 4; j++)
      for (k = 0; k < 4; k++)
        mat[i][j] += mat1[i][k] * mat2[k][j];
  matfree(mat1);
  matfree(mat2);
  return mat;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matmult>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
xor    %edi,%edi
call   1030 <newmat@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x1c(%rbp)
jge    11ee <matmult+0xce>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x20(%rbp)
jge    11db <matmult+0xbb>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x24(%rbp)
jge    11c8 <matmult+0xa8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1164 <matmult+0x44>
jmp    11cd <matmult+0xad>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1153 <matmult+0x33>
jmp    11e0 <matmult+0xc0>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1142 <matmult+0x22>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   1040 <matfree@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1040 <matfree@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matmult>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r12
xor    %ebx,%ebx
xor    %edi,%edi
call   1030 <newmat@plt>
mov    %rax,%r15
mov    (%r14),%r8
mov    0x8(%r14),%rcx
mov    0x10(%r14),%rdx
mov    0x18(%r14),%rsi
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r12,%rbx,8),%rax
movss  (%rax),%xmm0
mov    (%r15,%rbx,8),%rdi
mulss  (%r8),%xmm0
addss  (%rdi),%xmm0
movss  %xmm0,(%rdi)
movss  0x4(%rax),%xmm1
mulss  (%rcx),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rdi)
movss  0x8(%rax),%xmm0
mulss  (%rdx),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rdi)
movss  0xc(%rax),%xmm1
mulss  (%rsi),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rdi)
movss  (%rax),%xmm0
mulss  0x4(%r8),%xmm0
addss  0x4(%rdi),%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rdi)
movss  0x4(%rax),%xmm1
mulss  0x4(%rcx),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%rdi)
movss  0x8(%rax),%xmm0
mulss  0x4(%rdx),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rdi)
movss  0xc(%rax),%xmm1
mulss  0x4(%rsi),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%rdi)
movss  (%rax),%xmm0
mulss  0x8(%r8),%xmm0
addss  0x8(%rdi),%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%rdi)
movss  0x4(%rax),%xmm1
mulss  0x8(%rcx),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x8(%rdi)
movss  0x8(%rax),%xmm0
mulss  0x8(%rdx),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%rdi)
movss  0xc(%rax),%xmm1
mulss  0x8(%rsi),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x8(%rdi)
movss  (%rax),%xmm0
mulss  0xc(%r8),%xmm0
addss  0xc(%rdi),%xmm0
movss  %xmm0,0xc(%rdi)
movss  0x4(%rax),%xmm1
mulss  0xc(%rcx),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0xc(%rdi)
movss  0x8(%rax),%xmm0
mulss  0xc(%rdx),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0xc(%rdi)
movss  0xc(%rax),%xmm1
mulss  0xc(%rsi),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0xc(%rdi)
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x4,%rbx
jne    1150 <matmult+0x30>
mov    %r12,%rdi
call   1040 <matfree@plt>
mov    %r14,%rdi
call   1040 <matfree@plt>
mov    %r15,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

LLVM IR (-O2):
define float** @matmult(float** %0, float** %1) {
%3 = tail call float** @newmat(i32 0)
%4 = load float*, float** %1
%5 = getelementptr inbounds float*, float** %1, i64 1
%6 = load float*, float** %5
%7 = getelementptr inbounds float*, float** %1, i64 2
%8 = load float*, float** %7
%9 = getelementptr inbounds float*, float** %1, i64 3
%10 = load float*, float** %9
%11 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 1
%12 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 1
%13 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 1
%14 = getelementptr inbounds float, float* %10, i64 1
%15 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 2
%16 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 2
%17 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 2
%18 = getelementptr inbounds float, float* %10, i64 2
%19 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 3
%20 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 3
%21 = getelementptr inbounds float, float* %8, i64 3
%22 = getelementptr inbounds float, float* %10, i64 3
br label %23
23: ; preds = %2, %23
%24 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %87, %23 ]
%25 = getelementptr inbounds float*, float** %0, i64 %24
%26 = load float*, float** %25
%27 = getelementptr inbounds float*, float** %3, i64 %24
%28 = load float*, float** %27
%29 = load float, float* %26
%30 = load float, float* %4
%31 = load float, float* %28
%32 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %29, float %30, float %31)
store float %32, float* %28
%33 = getelementptr inbounds float, float* %26, i64 1
%34 = load float, float* %33
%35 = load float, float* %6
%36 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %34, float %35, float %32)
store float %36, float* %28
%37 = getelementptr inbounds float, float* %26, i64 2
%38 = load float, float* %37
%39 = load float, float* %8
%40 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %38, float %39, float %36)
store float %40, float* %28
%41 = getelementptr inbounds float, float* %26, i64 3
%42 = load float, float* %41
%43 = load float, float* %10
%44 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %42, float %43, float %40)
store float %44, float* %28
%45 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 1
%46 = load float, float* %26
%47 = load float, float* %11
%48 = load float, float* %45
%49 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %46, float %47, float %48)
store float %49, float* %45
%50 = load float, float* %33
%51 = load float, float* %12
%52 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %50, float %51, float %49)
store float %52, float* %45
%53 = load float, float* %37
%54 = load float, float* %13
%55 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %53, float %54, float %52)
store float %55, float* %45
%56 = load float, float* %41
%57 = load float, float* %14
%58 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %56, float %57, float %55)
store float %58, float* %45
%59 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 2
%60 = load float, float* %26
%61 = load float, float* %15
%62 = load float, float* %59
%63 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %60, float %61, float %62)
store float %63, float* %59
%64 = load float, float* %33
%65 = load float, float* %16
%66 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %64, float %65, float %63)
store float %66, float* %59
%67 = load float, float* %37
%68 = load float, float* %17
%69 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %67, float %68, float %66)
store float %69, float* %59
%70 = load float, float* %41
%71 = load float, float* %18
%72 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %70, float %71, float %69)
store float %72, float* %59
%73 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 3
%74 = load float, float* %26
%75 = load float, float* %19
%76 = load float, float* %73
%77 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %74, float %75, float %76)
store float %77, float* %73
%78 = load float, float* %33
%79 = load float, float* %20
%80 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %78, float %79, float %77)
store float %80, float* %73
%81 = load float, float* %37
%82 = load float, float* %21
%83 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %81, float %82, float %80)
store float %83, float* %73
%84 = load float, float* %41
%85 = load float, float* %22
%86 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %84, float %85, float %83)
store float %86, float* %73
%87 = add nuw nsw i64 %24, 1
%88 = icmp eq i64 %87, 4
br i1 %88, label %89, label %23
89: ; preds = %23
%90 = tail call i32 @matfree(float** %0)
%91 = tail call i32 @matfree(float** %1)
ret float** %3
}