#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 sqrt(double);
void normalizeC(int nBasis, int nOcc, double *S, double *C) {
  double sum;
  int i, j, k;
  for (k = 0; k < nOcc; k++) {
    sum = 0.0;
    for (i = 0; i < nBasis; i++)
      for (j = 0; j < nBasis; j++)
        sum += C[k * nBasis + i] * C[k * nBasis + j] * S[i * nBasis + j];
    sum = 1.0 / sqrt(sum);
    for (i = 0; i < nBasis; i++)
      C[k * nBasis + i] = sum * C[k * nBasis + i];
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<normalizeC>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    125f <normalizeC+0x14f>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11dc <normalizeC+0xcc>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11c9 <normalizeC+0xb9>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    115b <normalizeC+0x4b>
jmp    11ce <normalizeC+0xbe>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1148 <normalizeC+0x38>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  0xe0f(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    124c <normalizeC+0x13c>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1201 <normalizeC+0xf1>
jmp    1251 <normalizeC+0x141>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    112d <normalizeC+0x1d>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<normalizeC>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x68,%rsp
test   %esi,%esi
jle    13a7 <normalizeC+0x297>
movslq %edi,%r9
mov    %esi,%r10d
mov    %r9d,%r13d
mov    %r13d,%eax
and    $0xfffffffc,%eax
mov    %rax,0x40(%rsp)
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,0x38(%rsp)
mov    %rax,%rsi
shr    $0x2,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %r13d,%r12d
and    $0xfffffffe,%r12d
mov    %rsi,%rax
mov    %rsi,0x30(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
mov    %rsi,0x28(%rsp)
lea    0x8(%rcx),%r14
lea    0x0(,%r9,8),%r11
lea    0x8(%rdx),%rax
mov    %rax,0x60(%rsp)
lea    0x30(%rcx),%rbp
xor    %r8d,%r8d
xorpd  %xmm6,%xmm6
mov    %rcx,%rbx
mov    %edi,0xc(%rsp)
mov    %rdx,0x58(%rsp)
mov    %r10,0x50(%rsp)
mov    %r11,0x48(%rsp)
jmp    11b6 <normalizeC+0xa6>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r8
add    %r11,%r14
add    %r11,%rbp
add    %r11,%rbx
cmp    %r10,%r8
je     13a7 <normalizeC+0x297>
test   %edi,%edi
jle    11a0 <normalizeC+0x90>
mov    %rbx,0x10(%rsp)
mov    %rbp,0x20(%rsp)
mov    %r8,0x18(%rsp)
mov    %r8,%r15
imul   %r9,%r15
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    0x60(%rsp),%rax
xor    %r8d,%r8d
jmp    11ec <normalizeC+0xdc>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r8
add    %r11,%rax
cmp    %r13,%r8
je     1260 <normalizeC+0x150>
lea    (%r8,%r15,1),%rsi
movsd  (%rcx,%rsi,8),%xmm1
xor    %ebx,%ebx
cmp    $0x1,%edi
je     1231 <normalizeC+0x121>
nopl   0x0(%rax)
movsd  -0x8(%r14,%rbx,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  -0x8(%rax,%rbx,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
movsd  (%r14,%rbx,8),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  (%rax,%rbx,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%rbx
cmp    %rbx,%r12
jne    1200 <normalizeC+0xf0>
test   $0x1,%r13b
je     11e0 <normalizeC+0xd0>
mov    %r8,%rsi
imul   %r9,%rsi
lea    (%rbx,%r15,1),%rbp
mulsd  (%rcx,%rbp,8),%xmm1
add    %rbx,%rsi
mulsd  (%rdx,%rsi,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
jmp    11e0 <normalizeC+0xd0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
ucomisd %xmm6,%xmm0
jb     1270 <normalizeC+0x160>
sqrtsd %xmm0,%xmm0
jmp    1298 <normalizeC+0x188>
nopl   0x0(%rax)
mov    %rcx,%rbp
mov    %r9,%rbx
call   1030 <sqrt@plt>
xorpd  %xmm6,%xmm6
mov    0x48(%rsp),%r11
mov    0x50(%rsp),%r10
mov    %rbx,%r9
mov    0xc(%rsp),%edi
mov    %rbp,%rcx
mov    0x58(%rsp),%rdx
mov    0x20(%rsp),%rbp
mov    0x18(%rsp),%r8
mov    0x10(%rsp),%rbx
test   %edi,%edi
jle    11a0 <normalizeC+0x90>
movsd  0xd49(%rip),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
cmp    $0x4,%edi
jae    12c7 <normalizeC+0x1b7>
xor    %eax,%eax
jmp    1380 <normalizeC+0x270>
movapd %xmm1,%xmm0
unpcklpd %xmm1,%xmm0
cmpq   $0x0,0x38(%rsp)
je     139c <normalizeC+0x28c>
mov    0x28(%rsp),%rsi
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movupd -0x30(%rbp,%rax,8),%xmm2
movupd -0x20(%rbp,%rax,8),%xmm3
movupd -0x10(%rbp,%rax,8),%xmm4
movupd 0x0(%rbp,%rax,8),%xmm5
mulpd  %xmm0,%xmm2
mulpd  %xmm0,%xmm3
movupd %xmm2,-0x30(%rbp,%rax,8)
movupd %xmm3,-0x20(%rbp,%rax,8)
mulpd  %xmm0,%xmm4
mulpd  %xmm0,%xmm5
movupd %xmm4,-0x10(%rbp,%rax,8)
movupd %xmm5,0x0(%rbp,%rax,8)
add    $0x8,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    12f0 <normalizeC+0x1e0>
testb  $0x1,0x30(%rsp)
je     1362 <normalizeC+0x252>
add    %r15,%rax
movupd (%rcx,%rax,8),%xmm2
movupd 0x10(%rcx,%rax,8),%xmm3
mulpd  %xmm0,%xmm2
mulpd  %xmm0,%xmm3
movupd %xmm2,(%rcx,%rax,8)
movupd %xmm3,0x10(%rcx,%rax,8)
mov    0x40(%rsp),%rsi
mov    %rsi,%rax
cmp    %r13,%rsi
je     11a0 <normalizeC+0x90>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  (%rbx,%rax,8),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rbx,%rax,8)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r13
jne    1380 <normalizeC+0x270>
jmp    11a0 <normalizeC+0x90>
xor    %eax,%eax
testb  $0x1,0x30(%rsp)
jne    1341 <normalizeC+0x231>
jmp    1362 <normalizeC+0x252>
add    $0x68,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @normalizeC(i32 %0, i32 %1, double* %2, double* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca double
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store double* %2, double** %7
store double* %3, double** %8
store i32 0, i32* %12
br label %13
13: ; preds = %97, %4
%14 = load i32, i32* %12
%15 = load i32, i32* %6
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %100
17: ; preds = %13
store double 0.000000e+00, double* %9
store i32 0, i32* %10
br label %18
18: ; preds = %62, %17
%19 = load i32, i32* %10
%20 = load i32, i32* %5
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %65
22: ; preds = %18
store i32 0, i32* %11
br label %23
23: ; preds = %58, %22
%24 = load i32, i32* %11
%25 = load i32, i32* %5
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %61
27: ; preds = %23
%28 = load double*, double** %8
%29 = load i32, i32* %12
%30 = load i32, i32* %5
%31 = mul nsw i32 %29, %30
%32 = load i32, i32* %10
%33 = add nsw i32 %31, %32
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = load double*, double** %8
%38 = load i32, i32* %12
%39 = load i32, i32* %5
%40 = mul nsw i32 %38, %39
%41 = load i32, i32* %11
%42 = add nsw i32 %40, %41
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = fmul double %36, %45
%47 = load double*, double** %7
%48 = load i32, i32* %10
%49 = load i32, i32* %5
%50 = mul nsw i32 %48, %49
%51 = load i32, i32* %11
%52 = add nsw i32 %50, %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %53
%55 = load double, double* %54
%56 = load double, double* %9
%57 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %46, double %55, double %56)
store double %57, double* %9
br label %58
58: ; preds = %27
%59 = load i32, i32* %11
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %11
br label %23
61: ; preds = %23
br label %62
62: ; preds = %61
%63 = load i32, i32* %10
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %10
br label %18
65: ; preds = %18
%66 = load double, double* %9
%67 = call double @sqrt(double %66)
%68 = fdiv double 1.000000e+00, %67
store double %68, double* %9
store i32 0, i32* %10
br label %69
69: ; preds = %93, %65
%70 = load i32, i32* %10
%71 = load i32, i32* %5
%72 = icmp slt i32 %70, %71
br i1 %72, label %73, label %96
73: ; preds = %69
%74 = load double, double* %9
%75 = load double*, double** %8
%76 = load i32, i32* %12
%77 = load i32, i32* %5
%78 = mul nsw i32 %76, %77
%79 = load i32, i32* %10
%80 = add nsw i32 %78, %79
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds double, double* %75, i64 %81
%83 = load double, double* %82
%84 = fmul double %74, %83
%85 = load double*, double** %8
%86 = load i32, i32* %12
%87 = load i32, i32* %5
%88 = mul nsw i32 %86, %87
%89 = load i32, i32* %10
%90 = add nsw i32 %88, %89
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds double, double* %85, i64 %91
store double %84, double* %92
br label %93
93: ; preds = %73
%94 = load i32, i32* %10
%95 = add nsw i32 %94, 1
store i32 %95, i32* %10
br label %69
96: ; preds = %69
br label %97
97: ; preds = %96
%98 = load i32, i32* %12
%99 = add nsw i32 %98, 1
store i32 %99, i32* %12
br label %13
100: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @normalizeC(i32 %0, i32 %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3) {
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %6, label %146
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %0, 0
%8 = sext i32 %0 to i64
%9 = zext i32 %1 to i64
%10 = zext i32 %0 to i64
%11 = zext i32 %0 to i64
%12 = and i64 %10, 4294967292
%13 = add nsw i64 %12, -4
%14 = lshr exact i64 %13, 2
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = and i64 %10, 1
%17 = icmp eq i32 %0, 1
%18 = and i64 %10, 4294967294
%19 = icmp eq i64 %16, 0
%20 = icmp ult i32 %0, 4
%21 = and i64 %10, 4294967292
%22 = and i64 %15, 1
%23 = icmp eq i64 %13, 0
%24 = and i64 %15, 9223372036854775806
%25 = icmp eq i64 %22, 0
%26 = icmp eq i64 %21, %10
br label %27
27: ; preds = %6, %143
%28 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %144, %143 ]
br i1 %7, label %29, label %143
29: ; preds = %27
%30 = mul nsw i64 %28, %8
br label %31
31: ; preds = %75, %29
%32 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %77, %75 ]
%33 = phi double [ 0.000000e+00, %29 ], [ %76, %75 ]
%34 = add nsw i64 %32, %30
%35 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = mul nsw i64 %32, %8
br i1 %17, label %62, label %38
38: ; preds = %31, %38
%39 = phi i64 [ %59, %38 ], [ 0, %31 ]
%40 = phi double [ %58, %38 ], [ %33, %31 ]
%41 = phi i64 [ %60, %38 ], [ 0, %31 ]
%42 = add nsw i64 %39, %30
%43 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = fmul double %36, %44
%46 = add nsw i64 %39, %37
%47 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %46
%48 = load double, double* %47
%49 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %45, double %48, double %40)
%50 = or i64 %39, 1
%51 = add nsw i64 %50, %30
%52 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = fmul double %36, %53
%55 = add nsw i64 %50, %37
%56 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %54, double %57, double %49)
%59 = add nuw nsw i64 %39, 2
%60 = add i64 %41, 2
%61 = icmp eq i64 %60, %18
br i1 %61, label %62, label %38
62: ; preds = %38, %31
%63 = phi double [ undef, %31 ], [ %58, %38 ]
%64 = phi i64 [ 0, %31 ], [ %59, %38 ]
%65 = phi double [ %33, %31 ], [ %58, %38 ]
br i1 %19, label %75, label %66
66: ; preds = %62
%67 = add nsw i64 %64, %30
%68 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %67
%69 = load double, double* %68
%70 = fmul double %36, %69
%71 = add nsw i64 %64, %37
%72 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %71
%73 = load double, double* %72
%74 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %70, double %73, double %65)
br label %75
75: ; preds = %62, %66
%76 = phi double [ %63, %62 ], [ %74, %66 ]
%77 = add nuw nsw i64 %32, 1
%78 = icmp eq i64 %77, %10
br i1 %78, label %79, label %31
79: ; preds = %75
%80 = tail call double @sqrt(double %76)
%81 = fdiv double 1.000000e+00, %80
br i1 %7, label %82, label %143
82: ; preds = %79
%83 = mul nsw i64 %28, %8
br i1 %20, label %133, label %84
84: ; preds = %82
%85 = insertelement <2 x double> poison, double %81, i64 0
%86 = shufflevector <2 x double> %85, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%87 = insertelement <2 x double> poison, double %81, i64 0
%88 = shufflevector <2 x double> %87, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br i1 %23, label %118, label %89
89: ; preds = %84, %89
%90 = phi i64 [ %115, %89 ], [ 0, %84 ]
%91 = phi i64 [ %116, %89 ], [ 0, %84 ]
%92 = add nsw i64 %90, %83
%93 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %92
%94 = bitcast double* %93 to <2 x double>*
%95 = load <2 x double>, <2 x double>* %94
%96 = getelementptr inbounds double, double* %93, i64 2
%97 = bitcast double* %96 to <2 x double>*
%98 = load <2 x double>, <2 x double>* %97
%99 = fmul <2 x double> %86, %95
%100 = fmul <2 x double> %88, %98
%101 = bitcast double* %93 to <2 x double>*
store <2 x double> %99, <2 x double>* %101
%102 = bitcast double* %96 to <2 x double>*
store <2 x double> %100, <2 x double>* %102
%103 = or i64 %90, 4
%104 = add nsw i64 %103, %83
%105 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %104
%106 = bitcast double* %105 to <2 x double>*
%107 = load <2 x double>, <2 x double>* %106
%108 = getelementptr inbounds double, double* %105, i64 2
%109 = bitcast double* %108 to <2 x double>*
%110 = load <2 x double>, <2 x double>* %109
%111 = fmul <2 x double> %86, %107
%112 = fmul <2 x double> %88, %110
%113 = bitcast double* %105 to <2 x double>*
store <2 x double> %111, <2 x double>* %113
%114 = bitcast double* %108 to <2 x double>*
store <2 x double> %112, <2 x double>* %114
%115 = add nuw i64 %90, 8
%116 = add i64 %91, 2
%117 = icmp eq i64 %116, %24
br i1 %117, label %118, label %89
118: ; preds = %89, %84
%119 = phi i64 [ 0, %84 ], [ %115, %89 ]
br i1 %25, label %132, label %120
120: ; preds = %118
%121 = add nsw i64 %119, %83
%122 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %121
%123 = bitcast double* %122 to <2 x double>*
%124 = load <2 x double>, <2 x double>* %123
%125 = getelementptr inbounds double, double* %122, i64 2
%126 = bitcast double* %125 to <2 x double>*
%127 = load <2 x double>, <2 x double>* %126
%128 = fmul <2 x double> %86, %124
%129 = fmul <2 x double> %88, %127
%130 = bitcast double* %122 to <2 x double>*
store <2 x double> %128, <2 x double>* %130
%131 = bitcast double* %125 to <2 x double>*
store <2 x double> %129, <2 x double>* %131
br label %132
132: ; preds = %118, %120
br i1 %26, label %143, label %133
133: ; preds = %82, %132
%134 = phi i64 [ 0, %82 ], [ %21, %132 ]
br label %135
135: ; preds = %133, %135
%136 = phi i64 [ %141, %135 ], [ %134, %133 ]
%137 = add nsw i64 %136, %83
%138 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %137
%139 = load double, double* %138
%140 = fmul double %81, %139
store double %140, double* %138
%141 = add nuw nsw i64 %136, 1
%142 = icmp eq i64 %141, %11
br i1 %142, label %143, label %135
143: ; preds = %135, %132, %27, %79
%144 = add nuw nsw i64 %28, 1
%145 = icmp eq i64 %144, %9
br i1 %145, label %146, label %27
146: ; preds = %143, %4
ret void
}