#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 *Malloc(int);
int *matvec4(int *A, int *x, int n) {
  int i, j;
  int *y = Malloc(n * sizeof(int));
  for (i = 0; i < n; i++)
    y[i] = 0;
  for (i = 0; i < n; i++)
    for (j = 0; j < n; j++) {
      y[i] += A[i * n + j] * x[j];
    }
  return y;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matvec4>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <Malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1166 <matvec4+0x56>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    113d <matvec4+0x2d>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11db <matvec4+0xcb>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11c8 <matvec4+0xb8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
imul   (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1180 <matvec4+0x70>
jmp    11cd <matvec4+0xbd>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    116d <matvec4+0x5d>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matvec4>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r14d
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%rbx
lea    0x0(,%r14,4),%edi
call   1030 <Malloc@plt>
mov    %rbx,%rcx
mov    %rax,%rbx
test   %r14d,%r14d
jle    11e8 <matvec4+0xc8>
mov    %r14d,%ebp
lea    0x0(,%rbp,4),%r13
xor    %r15d,%r15d
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r13,%rdx
mov    %rcx,(%rsp)
call   1040 <memset@plt>
mov    (%rsp),%r8
mov    %ebp,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
lea    0x4(%r8),%rcx
jmp    118c <matvec4+0x6c>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r15
add    %r13,%rcx
cmp    %rbp,%r15
je     11e8 <matvec4+0xc8>
mov    (%rbx,%r15,4),%edx
xor    %esi,%esi
cmp    $0x1,%r14d
je     11c7 <matvec4+0xa7>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r12,%rsi,4),%edi
imul   -0x4(%rcx,%rsi,4),%edi
add    %edx,%edi
mov    %edi,(%rbx,%r15,4)
mov    0x4(%r12,%rsi,4),%edx
imul   (%rcx,%rsi,4),%edx
add    %edi,%edx
mov    %edx,(%rbx,%r15,4)
add    $0x2,%rsi
cmp    %rsi,%rax
jne    11a0 <matvec4+0x80>
test   $0x1,%bpl
je     1180 <matvec4+0x60>
mov    %r15,%rdi
imul   %rbp,%rdi
add    %rsi,%rdi
mov    (%r12,%rsi,4),%esi
imul   (%r8,%rdi,4),%esi
add    %esi,%edx
mov    %edx,(%rbx,%r15,4)
jmp    1180 <matvec4+0x60>
mov    %rbx,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @matvec4(i32* %0, i32* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %6
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = mul i64 %11, 4
%13 = trunc i64 %12 to i32
%14 = call i32* @Malloc(i32 %13)
store i32* %14, i32** %9
store i32 0, i32* %7
br label %15
15: ; preds = %24, %3
%16 = load i32, i32* %7
%17 = load i32, i32* %6
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %27
19: ; preds = %15
%20 = load i32*, i32** %9
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
store i32 0, i32* %23
br label %24
24: ; preds = %19
%25 = load i32, i32* %7
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %7
br label %15
27: ; preds = %15
store i32 0, i32* %7
br label %28
28: ; preds = %63, %27
%29 = load i32, i32* %7
%30 = load i32, i32* %6
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %66
32: ; preds = %28
store i32 0, i32* %8
br label %33
33: ; preds = %59, %32
%34 = load i32, i32* %8
%35 = load i32, i32* %6
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %62
37: ; preds = %33
%38 = load i32*, i32** %4
%39 = load i32, i32* %7
%40 = load i32, i32* %6
%41 = mul nsw i32 %39, %40
%42 = load i32, i32* %8
%43 = add nsw i32 %41, %42
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32*, i32** %5
%48 = load i32, i32* %8
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = mul nsw i32 %46, %51
%53 = load i32*, i32** %9
%54 = load i32, i32* %7
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = add nsw i32 %57, %52
store i32 %58, i32* %56
br label %59
59: ; preds = %37
%60 = load i32, i32* %8
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %8
br label %33
62: ; preds = %33
br label %63
63: ; preds = %62
%64 = load i32, i32* %7
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %7
br label %28
66: ; preds = %28
%67 = load i32*, i32** %9
ret i32* %67
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @matvec4(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = shl i32 %2, 2
%5 = tail call i32* @Malloc(i32 %4)
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %58
7: ; preds = %3
%8 = bitcast i32* %5 to i8*
%9 = zext i32 %2 to i64
%10 = shl nuw nsw i64 %9, 2
%11 = zext i32 %2 to i64
%12 = zext i32 %2 to i64
%13 = and i64 %12, 1
%14 = icmp eq i32 %2, 1
%15 = and i64 %12, 4294967294
%16 = icmp eq i64 %13, 0
br label %17
17: ; preds = %55, %7
%18 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %56, %55 ]
%19 = mul nsw i64 %18, %11
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %18
%21 = load i32, i32* %20
br i1 %14, label %44, label %22
22: ; preds = %17, %22
%23 = phi i32 [ %40, %22 ], [ %21, %17 ]
%24 = phi i64 [ %41, %22 ], [ 0, %17 ]
%25 = phi i64 [ %42, %22 ], [ 0, %17 ]
%26 = add nuw nsw i64 %24, %19
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %24
%30 = load i32, i32* %29
%31 = mul nsw i32 %30, %28
%32 = add nsw i32 %23, %31
store i32 %32, i32* %20
%33 = or i64 %24, 1
%34 = add nuw nsw i64 %33, %19
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %33
%38 = load i32, i32* %37
%39 = mul nsw i32 %38, %36
%40 = add nsw i32 %32, %39
store i32 %40, i32* %20
%41 = add nuw nsw i64 %24, 2
%42 = add i64 %25, 2
%43 = icmp eq i64 %42, %15
br i1 %43, label %44, label %22
44: ; preds = %22, %17
%45 = phi i32 [ %21, %17 ], [ %40, %22 ]
%46 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %41, %22 ]
br i1 %16, label %55, label %47
47: ; preds = %44
%48 = add nuw nsw i64 %46, %19
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %46
%52 = load i32, i32* %51
%53 = mul nsw i32 %52, %50
%54 = add nsw i32 %45, %53
store i32 %54, i32* %20
br label %55
55: ; preds = %44, %47
%56 = add nuw nsw i64 %18, 1
%57 = icmp eq i64 %56, %12
br i1 %57, label %58, label %17
58: ; preds = %55, %3
ret i32* %5
}