void test_loop_nested(int *buf, int sz_i, int sz_j) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < sz_i; ++i)
    for (j = 0; j < sz_j; ++j)
      buf[sz_i * i + j] = 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<test_loop_nested>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    116d <test_loop_nested+0x6d>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    115a <test_loop_nested+0x5a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1128 <test_loop_nested+0x28>
jmp    115f <test_loop_nested+0x5f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1115 <test_loop_nested+0x15>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<test_loop_nested>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
test   %esi,%esi
jle    1181 <test_loop_nested+0x71>
mov    %edx,%r15d
mov    %rdi,%r12
mov    %edx,%r13d
shl    $0x2,%r13
mov    %esi,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rax
mov    %ecx,%ebx
and    $0x3,%ebx
xor    %r14d,%r14d
cmp    $0x3,%rax
mov    %rsi,0x10(%rsp)
jae    1190 <test_loop_nested+0x80>
xor    %ebp,%ebp
test   %rbx,%rbx
mov    0x10(%rsp),%r14
je     1181 <test_loop_nested+0x71>
imul   %r14d,%ebp
jmp    1169 <test_loop_nested+0x59>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %r14d,%ebp
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
je     1181 <test_loop_nested+0x71>
test   %r15d,%r15d
jle    1160 <test_loop_nested+0x50>
movslq %ebp,%rax
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r13,%rdx
call   1030 <memset@plt>
jmp    1160 <test_loop_nested+0x50>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
and    $0xfffffffc,%ecx
lea    0x0(,%rsi,4),%eax
mov    %eax,0xc(%rsp)
lea    (%rsi,%rsi,1),%eax
mov    %rax,0x20(%rsp)
lea    (%rsi,%rsi,2),%eax
mov    %rax,0x18(%rsp)
xor    %ebp,%ebp
mov    %r15d,0x8(%rsp)
jmp    11d2 <test_loop_nested+0xc2>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x4,%rbp
add    0xc(%rsp),%r14d
cmp    %rbp,%rcx
je     114a <test_loop_nested+0x3a>
test   %r15d,%r15d
jle    11c0 <test_loop_nested+0xb0>
movslq %r14d,%rax
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r13,%rdx
mov    %rcx,%r15
call   1030 <memset@plt>
mov    0x10(%rsp),%rax
add    %r14d,%eax
cltq
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r13,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    0x20(%rsp),%rax
add    %r14d,%eax
cltq
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r13,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    0x18(%rsp),%rax
add    %r14d,%eax
cltq
lea    (%r12,%rax,4),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r13,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    %r15,%rcx
mov    0x8(%rsp),%r15d
jmp    11c0 <test_loop_nested+0xb0>

LLVM IR (-O0):
define void @test_loop_nested(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %31, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %34
13: ; preds = %9
store i32 0, i32* %8
br label %14
14: ; preds = %27, %13
%15 = load i32, i32* %8
%16 = load i32, i32* %6
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %30
18: ; preds = %14
%19 = load i32*, i32** %4
%20 = load i32, i32* %5
%21 = load i32, i32* %7
%22 = mul nsw i32 %20, %21
%23 = load i32, i32* %8
%24 = add nsw i32 %22, %23
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %25
store i32 0, i32* %26
br label %27
27: ; preds = %18
%28 = load i32, i32* %8
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %8
br label %14
30: ; preds = %14
br label %31
31: ; preds = %30
%32 = load i32, i32* %7
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %7
br label %9
34: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @test_loop_nested(i32* nocapture writeonly %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %62
5: ; preds = %3
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
%7 = zext i32 %2 to i64
%8 = shl nuw nsw i64 %7, 2
%9 = zext i32 %1 to i64
%10 = add nsw i64 %9, -1
%11 = and i64 %9, 3
%12 = icmp ult i64 %10, 3
br i1 %12, label %46, label %13
13: ; preds = %5
%14 = and i64 %9, 4294967292
br label %15
15: ; preds = %42, %13
%16 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %43, %42 ]
%17 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %44, %42 ]
br i1 %6, label %18, label %42
18: ; preds = %15
%19 = trunc i64 %16 to i32
%20 = mul i32 %19, %1
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %21
%23 = bitcast i32* %22 to i8*
%24 = trunc i64 %16 to i32
%25 = or i32 %24, 1
%26 = mul i32 %25, %1
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %27
%29 = bitcast i32* %28 to i8*
%30 = trunc i64 %16 to i32
%31 = or i32 %30, 2
%32 = mul i32 %31, %1
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %33
%35 = bitcast i32* %34 to i8*
%36 = trunc i64 %16 to i32
%37 = or i32 %36, 3
%38 = mul i32 %37, %1
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %39
%41 = bitcast i32* %40 to i8*
br label %42
42: ; preds = %15, %18
%43 = add nuw nsw i64 %16, 4
%44 = add i64 %17, 4
%45 = icmp eq i64 %44, %14
br i1 %45, label %46, label %15
46: ; preds = %42, %5
%47 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %43, %42 ]
%48 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %48, label %62, label %49
49: ; preds = %46, %58
%50 = phi i64 [ %59, %58 ], [ %47, %46 ]
%51 = phi i64 [ %60, %58 ], [ 0, %46 ]
br i1 %6, label %52, label %58
52: ; preds = %49
%53 = trunc i64 %50 to i32
%54 = mul i32 %53, %1
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %55
%57 = bitcast i32* %56 to i8*
br label %58
58: ; preds = %52, %49
%59 = add nuw nsw i64 %50, 1
%60 = add i64 %51, 1
%61 = icmp eq i64 %60, %11
br i1 %61, label %62, label %49
62: ; preds = %46, %58, %3
ret void
}