#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 sqrt(float);
void normalize(float *v, int n) {
  float sum = 0.0;
  int j;
  for (j = 0; j < n; j++)
    sum += v[j] * v[j];
  sum = sqrt(sum);
  for (j = 0; j < n; j++)
    v[j] /= sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<normalize>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1174 <normalize+0x64>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x10(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    112e <normalize+0x1e>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
movss  %xmm0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11bf <normalize+0xaf>
movss  -0x10(%rbp),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    118a <normalize+0x7a>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<normalize>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    1267 <normalize+0x157>
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
mov    %esi,%ebp
lea    -0x1(%rbp),%rcx
mov    %ebp,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    113a <normalize+0x2a>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    1190 <normalize+0x80>
mov    %ebp,%edx
and    $0xfffffffc,%edx
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm1
movss  0x4(%rbx,%rcx,4),%xmm2
mulss  %xmm1,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm2
addss  %xmm1,%xmm2
movss  0x8(%rbx,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm1
addss  %xmm2,%xmm1
movss  0xc(%rbx,%rcx,4),%xmm0
mulss  %xmm0,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1150 <normalize+0x40>
test   %rax,%rax
je     11b6 <normalize+0xa6>
lea    (%rbx,%rcx,4),%rcx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rcx,%rdx,4),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11a0 <normalize+0x90>
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
jb     11cc <normalize+0xbc>
sqrtss %xmm0,%xmm0
test   %r14d,%r14d
jg     11da <normalize+0xca>
jmp    1267 <normalize+0x157>
call   1030 <sqrt@plt>
test   %r14d,%r14d
jle    1267 <normalize+0x157>
cmp    $0x4,%r14d
jae    11e4 <normalize+0xd4>
xor    %eax,%eax
jmp    1250 <normalize+0x140>
mov    %ebp,%eax
and    $0xfffffffc,%eax
movaps %xmm0,%xmm1
shufps $0x0,%xmm0,%xmm1
lea    -0x4(%rax),%rdx
mov    %rdx,%rcx
shr    $0x2,%rcx
add    $0x1,%rcx
test   %rdx,%rdx
je     126c <normalize+0x15c>
mov    %rcx,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
xor    %edx,%edx
nopl   (%rax)
movups (%rbx,%rdx,4),%xmm2
movups 0x10(%rbx,%rdx,4),%xmm3
divps  %xmm1,%xmm2
movups %xmm2,(%rbx,%rdx,4)
divps  %xmm1,%xmm3
movups %xmm3,0x10(%rbx,%rdx,4)
add    $0x8,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    1210 <normalize+0x100>
test   $0x1,%cl
je     1242 <normalize+0x132>
movups (%rbx,%rdx,4),%xmm2
divps  %xmm1,%xmm2
movups %xmm2,(%rbx,%rdx,4)
cmp    %rbp,%rax
je     1267 <normalize+0x157>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rbx,%rax,4),%xmm1
divss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rbx,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%rbp
jne    1250 <normalize+0x140>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%cl
jne    1237 <normalize+0x127>
jmp    1242 <normalize+0x132>

LLVM IR (-O0):
define void @normalize(float* %0, i32 %1) {
%3 = alloca float*
%4 = alloca i32
%5 = alloca float
%6 = alloca i32
store float* %0, float** %3
store i32 %1, i32* %4
store float 0.000000e+00, float* %5
store i32 0, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %24, %2
%8 = load i32, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %27
11: ; preds = %7
%12 = load float*, float** %3
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds float, float* %12, i64 %14
%16 = load float, float* %15
%17 = load float*, float** %3
%18 = load i32, i32* %6
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds float, float* %17, i64 %19
%21 = load float, float* %20
%22 = load float, float* %5
%23 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %16, float %21, float %22)
store float %23, float* %5
br label %24
24: ; preds = %11
%25 = load i32, i32* %6
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %6
br label %7
27: ; preds = %7
%28 = load float, float* %5
%29 = call float @sqrt(float %28)
store float %29, float* %5
store i32 0, i32* %6
br label %30
30: ; preds = %42, %27
%31 = load i32, i32* %6
%32 = load i32, i32* %4
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %45
34: ; preds = %30
%35 = load float, float* %5
%36 = load float*, float** %3
%37 = load i32, i32* %6
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds float, float* %36, i64 %38
%40 = load float, float* %39
%41 = fdiv float %40, %35
store float %41, float* %39
br label %42
42: ; preds = %34
%43 = load i32, i32* %6
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %6
br label %30
45: ; preds = %30
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @normalize(float* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %102
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = add nsw i64 %5, -1
%7 = and i64 %5, 3
%8 = icmp ult i64 %6, 3
br i1 %8, label %33, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i64 %5, 4294967292
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %30, %11 ]
%13 = phi float [ 0.000000e+00, %9 ], [ %29, %11 ]
%14 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %31, %11 ]
%15 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %12
%16 = load float, float* %15
%17 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %16, float %16, float %13)
%18 = or i64 %12, 1
%19 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %18
%20 = load float, float* %19
%21 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %20, float %20, float %17)
%22 = or i64 %12, 2
%23 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %22
%24 = load float, float* %23
%25 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %24, float %24, float %21)
%26 = or i64 %12, 3
%27 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %26
%28 = load float, float* %27
%29 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %28, float %25)
%30 = add nuw nsw i64 %12, 4
%31 = add i64 %14, 4
%32 = icmp eq i64 %31, %10
br i1 %32, label %33, label %11
33: ; preds = %11, %4
%34 = phi float [ undef, %4 ], [ %29, %11 ]
%35 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %30, %11 ]
%36 = phi float [ 0.000000e+00, %4 ], [ %29, %11 ]
%37 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %37, label %48, label %38
38: ; preds = %33, %38
%39 = phi i64 [ %45, %38 ], [ %35, %33 ]
%40 = phi float [ %44, %38 ], [ %36, %33 ]
%41 = phi i64 [ %46, %38 ], [ 0, %33 ]
%42 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %39
%43 = load float, float* %42
%44 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %43, float %43, float %40)
%45 = add nuw nsw i64 %39, 1
%46 = add i64 %41, 1
%47 = icmp eq i64 %46, %7
br i1 %47, label %48, label %38
48: ; preds = %38, %33
%49 = phi float [ %34, %33 ], [ %44, %38 ]
%50 = tail call float @sqrt(float %49)
br i1 %3, label %51, label %102
51: ; preds = %48
%52 = zext i32 %1 to i64
%53 = icmp ult i32 %1, 4
br i1 %53, label %93, label %54
54: ; preds = %51
%55 = and i64 %5, 4294967292
%56 = insertelement <4 x float> poison, float %50, i64 0
%57 = shufflevector <4 x float> %56, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%58 = add nsw i64 %55, -4
%59 = lshr exact i64 %58, 2
%60 = add nuw nsw i64 %59, 1
%61 = and i64 %60, 1
%62 = icmp eq i64 %58, 0
br i1 %62, label %82, label %63
63: ; preds = %54
%64 = and i64 %60, 9223372036854775806
br label %65
65: ; preds = %65, %63
%66 = phi i64 [ 0, %63 ], [ %79, %65 ]
%67 = phi i64 [ 0, %63 ], [ %80, %65 ]
%68 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %66
%69 = bitcast float* %68 to <4 x float>*
%70 = load <4 x float>, <4 x float>* %69
%71 = fdiv <4 x float> %70, %57
%72 = bitcast float* %68 to <4 x float>*
store <4 x float> %71, <4 x float>* %72
%73 = or i64 %66, 4
%74 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %73
%75 = bitcast float* %74 to <4 x float>*
%76 = load <4 x float>, <4 x float>* %75
%77 = fdiv <4 x float> %76, %57
%78 = bitcast float* %74 to <4 x float>*
store <4 x float> %77, <4 x float>* %78
%79 = add nuw i64 %66, 8
%80 = add i64 %67, 2
%81 = icmp eq i64 %80, %64
br i1 %81, label %82, label %65
82: ; preds = %65, %54
%83 = phi i64 [ 0, %54 ], [ %79, %65 ]
%84 = icmp eq i64 %61, 0
br i1 %84, label %91, label %85
85: ; preds = %82
%86 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %83
%87 = bitcast float* %86 to <4 x float>*
%88 = load <4 x float>, <4 x float>* %87
%89 = fdiv <4 x float> %88, %57
%90 = bitcast float* %86 to <4 x float>*
store <4 x float> %89, <4 x float>* %90
br label %91
91: ; preds = %82, %85
%92 = icmp eq i64 %55, %5
br i1 %92, label %102, label %93
93: ; preds = %51, %91
%94 = phi i64 [ 0, %51 ], [ %55, %91 ]
br label %95
95: ; preds = %93, %95
%96 = phi i64 [ %100, %95 ], [ %94, %93 ]
%97 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %96
%98 = load float, float* %97
%99 = fdiv float %98, %50
store float %99, float* %97
%100 = add nuw nsw i64 %96, 1
%101 = icmp eq i64 %100, %52
br i1 %101, label %102, label %95
102: ; preds = %95, %91, %2, %48
ret void
}