#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*/ printf(char *, ...);
void multiply(int a[20][20], int b[20][20], int r, int s, int x, int y) {
  int c[20][20];
  int i, j, k, sum = 0;
  if (s != x)
    printf("\nMatrices can't be multiplied\n");
  else {
    for (i = 0; i < r; i++) {
      for (j = 0; j < y; j++) {
        for (k = 0; k < x; k++)
          sum = sum + a[i][k] * b[k][j];
        c[i][j] = sum;
        sum = 0;
      }
    }
    printf("\nProduct of matrices:\n");
    for (i = 0; i < r; i++) {
      for (j = 0; j < y; j++)
        printf("%d ", c[i][j]);
      printf("\n");
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multiply>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x670,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    %r9d,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x670(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
je     115a <multiply+0x4a>
lea    0xeb2(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    1304 <multiply+0x1f4>
movl   $0x0,-0x664(%rbp)
mov    -0x664(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    125c <multiply+0x14c>
movl   $0x0,-0x668(%rbp)
mov    -0x668(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1243 <multiply+0x133>
movl   $0x0,-0x66c(%rbp)
mov    -0x66c(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1200 <multiply+0xf0>
mov    -0x670(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x664(%rbp),%rdx
imul   $0x50,%rdx,%rdx
add    %rdx,%rcx
movslq -0x66c(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x66c(%rbp),%rsi
imul   $0x50,%rsi,%rsi
add    %rsi,%rdx
movslq -0x668(%rbp),%rsi
imul   (%rdx,%rsi,4),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x670(%rbp)
mov    -0x66c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x66c(%rbp)
jmp    1196 <multiply+0x86>
mov    -0x670(%rbp),%edx
movslq -0x664(%rbp),%rcx
lea    -0x660(%rbp),%rax
imul   $0x50,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x668(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x670(%rbp)
mov    -0x668(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x668(%rbp)
jmp    117d <multiply+0x6d>
jmp    1248 <multiply+0x138>
mov    -0x664(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x664(%rbp)
jmp    1164 <multiply+0x54>
lea    0xdbc(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x664(%rbp)
mov    -0x664(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12ff <multiply+0x1ef>
movl   $0x0,-0x668(%rbp)
mov    -0x668(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    12dd <multiply+0x1cd>
movslq -0x664(%rbp),%rcx
lea    -0x660(%rbp),%rax
imul   $0x50,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x668(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xd74(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x668(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x668(%rbp)
jmp    128d <multiply+0x17d>
lea    0xd50(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x664(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x664(%rbp)
jmp    1274 <multiply+0x164>
jmp    1304 <multiply+0x1f4>
add    $0x670,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multiply>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x668,%rsp
mov    %r9d,0x8(%rsp)
mov    %rsi,0x18(%rsp)
cmp    %r8d,%ecx
jne    132a <multiply+0x1fa>
test   %edx,%edx
jle    13ba <multiply+0x28a>
mov    %edx,0xc(%rsp)
mov    %edx,%eax
mov    %rax,0x10(%rsp)
mov    0x8(%rsp),%r13d
mov    %ecx,%r8d
mov    %r8d,%r15d
and    $0xfffffff8,%r15d
lea    0x10(%rdi),%rbp
lea    0x0(,%r8,4),%r14
and    $0xffffffffffffffe0,%r14
xor    %r9d,%r9d
jmp    11a7 <multiply+0x77>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r9
add    $0x50,%rbp
add    $0x50,%rdi
cmp    0x10(%rsp),%r9
je     1336 <multiply+0x206>
cmpl   $0x0,0x8(%rsp)
jle    1190 <multiply+0x60>
mov    0x18(%rsp),%r12
xor    %r11d,%r11d
jmp    11e2 <multiply+0xb2>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %ebx,%ebx
lea    (%r9,%r9,4),%rax
shl    $0x4,%rax
add    %rsp,%rax
add    $0x20,%rax
mov    %ebx,(%rax,%r11,4)
add    $0x1,%r11
add    $0x4,%r12
cmp    %r13,%r11
je     1190 <multiply+0x60>
test   %ecx,%ecx
jle    11c0 <multiply+0x90>
cmp    $0x8,%ecx
jae    1200 <multiply+0xd0>
xor    %esi,%esi
xor    %ebx,%ebx
jmp    12f7 <multiply+0x1c7>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %ebx,%ebx
mov    %r12,%r10
pxor   %xmm1,%xmm1
nopl   (%rax)
movdqu -0x10(%rbp,%rbx,1),%xmm3
movdqu 0x0(%rbp,%rbx,1),%xmm2
movd   0xf0(%r10),%xmm4
movd   0xa0(%r10),%xmm5
punpckldq %xmm4,%xmm5
movd   0x50(%r10),%xmm4
movd   (%r10),%xmm6
punpckldq %xmm4,%xmm6
punpcklqdq %xmm5,%xmm6
movd   0x230(%r10),%xmm4
movd   0x1e0(%r10),%xmm5
punpckldq %xmm4,%xmm5
movd   0x190(%r10),%xmm4
movd   0x140(%r10),%xmm7
punpckldq %xmm4,%xmm7
punpcklqdq %xmm5,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm4
pmuludq %xmm3,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm4,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm5
paddd  %xmm5,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm1
add    $0x280,%r10
add    $0x20,%rbx
cmp    %rbx,%r14
jne    1210 <multiply+0xe0>
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%ebx
mov    %r15,%rsi
cmp    %r8,%r15
je     11c2 <multiply+0x92>
lea    (%rsi,%rsi,4),%rdx
shl    $0x4,%rdx
add    %r12,%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rdx),%eax
imul   (%rdi,%rsi,4),%eax
add    %eax,%ebx
add    $0x1,%rsi
add    $0x50,%rdx
cmp    %rsi,%r8
jne    1310 <multiply+0x1e0>
jmp    11c2 <multiply+0x92>
lea    0xce9(%rip),%rdi
jmp    13c1 <multiply+0x291>
lea    0xcc7(%rip),%rdi
call   1040 <puts@plt>
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
jle    13a8 <multiply+0x278>
lea    0x20(%rsp),%rbx
lea    0xcab(%rip),%r14
xor    %r12d,%r12d
jmp    1379 <multiply+0x249>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%r12
add    $0x50,%rbx
cmp    0x10(%rsp),%r12
je     13a8 <multiply+0x278>
cmpl   $0x0,0x8(%rsp)
jle    1360 <multiply+0x230>
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rbx,%rbp,4),%esi
mov    %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1050 <printf@plt>
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r13
jne    1390 <multiply+0x260>
jmp    1360 <multiply+0x230>
add    $0x668,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    0xc43(%rip),%rdi
add    $0x668,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1040 <puts@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [31 x i8] c"\0AMatrices can't be multiplied\0A\00"
@.str.1 = [23 x i8] c"\0AProduct of matrices:\0A\00"
@.str.2 = [4 x i8] c"%d \00"
@.str.3 = [2 x i8] c"\0A\00"
define void @multiply([20 x i32]* %0, [20 x i32]* %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca [20 x i32]*
%8 = alloca [20 x i32]*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca [20 x [20 x i32]]
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
store [20 x i32]* %0, [20 x i32]** %7
store [20 x i32]* %1, [20 x i32]** %8
store i32 %2, i32* %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
store i32 0, i32* %17
%18 = load i32, i32* %10
%19 = load i32, i32* %11
%20 = icmp ne i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %23
21: ; preds = %6
%22 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([31 x i8], [31 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %105
23: ; preds = %6
store i32 0, i32* %14
br label %24
24: ; preds = %73, %23
%25 = load i32, i32* %14
%26 = load i32, i32* %9
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %76
28: ; preds = %24
store i32 0, i32* %15
br label %29
29: ; preds = %69, %28
%30 = load i32, i32* %15
%31 = load i32, i32* %12
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %72
33: ; preds = %29
store i32 0, i32* %16
br label %34
34: ; preds = %58, %33
%35 = load i32, i32* %16
%36 = load i32, i32* %11
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %61
38: ; preds = %34
%39 = load i32, i32* %17
%40 = load [20 x i32]*, [20 x i32]** %7
%41 = load i32, i32* %14
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %16
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %43, i64 0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = load [20 x i32]*, [20 x i32]** %8
%49 = load i32, i32* %16
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %48, i64 %50
%52 = load i32, i32* %15
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %51, i64 0, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = mul nsw i32 %47, %55
%57 = add nsw i32 %39, %56
store i32 %57, i32* %17
br label %58
58: ; preds = %38
%59 = load i32, i32* %16
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %16
br label %34
61: ; preds = %34
%62 = load i32, i32* %17
%63 = load i32, i32* %14
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i32]], [20 x [20 x i32]]* %13, i64 0, i64 %64
%66 = load i32, i32* %15
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %65, i64 0, i64 %67
store i32 %62, i32* %68
store i32 0, i32* %17
br label %69
69: ; preds = %61
%70 = load i32, i32* %15
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %15
br label %29
72: ; preds = %29
br label %73
73: ; preds = %72
%74 = load i32, i32* %14
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %14
br label %24
76: ; preds = %24
%77 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([23 x i8], [23 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %14
br label %78
78: ; preds = %101, %76
%79 = load i32, i32* %14
%80 = load i32, i32* %9
%81 = icmp slt i32 %79, %80
br i1 %81, label %82, label %104
82: ; preds = %78
store i32 0, i32* %15
br label %83
83: ; preds = %96, %82
%84 = load i32, i32* %15
%85 = load i32, i32* %12
%86 = icmp slt i32 %84, %85
br i1 %86, label %87, label %99
87: ; preds = %83
%88 = load i32, i32* %14
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i32]], [20 x [20 x i32]]* %13, i64 0, i64 %89
%91 = load i32, i32* %15
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %90, i64 0, i64 %92
%94 = load i32, i32* %93
%95 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %94)
br label %96
96: ; preds = %87
%97 = load i32, i32* %15
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %15
br label %83
99: ; preds = %83
%100 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
br label %101
101: ; preds = %99
%102 = load i32, i32* %14
%103 = add nsw i32 %102, 1
store i32 %103, i32* %14
br label %78
104: ; preds = %78
br label %105
105: ; preds = %104, %21
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str.2 = [4 x i8] c"%d \00"
@str = [22 x i8] c"\0AProduct of matrices:\00"
@str.4 = [30 x i8] c"\0AMatrices can't be multiplied\00"
define void @multiply([20 x i32]* nocapture %0, [20 x i32]* nocapture %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca [20 x [20 x i32]]
%8 = bitcast [20 x [20 x i32]]* %7 to i8*
%9 = icmp eq i32 %3, %4
br i1 %9, label %10, label %117
10: ; preds = %6
%11 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %11, label %12, label %117
12: ; preds = %10
%13 = icmp sgt i32 %5, 0
%14 = icmp sgt i32 %3, 0
%15 = zext i32 %2 to i64
%16 = zext i32 %5 to i64
%17 = zext i32 %3 to i64
%18 = icmp ult i32 %3, 8
%19 = and i64 %17, 4294967288
%20 = icmp eq i64 %19, %17
br label %21
21: ; preds = %12, %95
%22 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %96, %95 ]
br i1 %13, label %23, label %95
23: ; preds = %21, %90
%24 = phi i64 [ %93, %90 ], [ 0, %21 ]
br i1 %14, label %25, label %90
25: ; preds = %23
br i1 %18, label %76, label %26
26: ; preds = %25, %26
%27 = phi i64 [ %71, %26 ], [ 0, %25 ]
%28 = phi <4 x i32> [ %69, %26 ], [ zeroinitializer, %25 ]
%29 = phi <4 x i32> [ %70, %26 ], [ zeroinitializer, %25 ]
%30 = or i64 %27, 1
%31 = or i64 %27, 2
%32 = or i64 %27, 3
%33 = or i64 %27, 4
%34 = or i64 %27, 5
%35 = or i64 %27, 6
%36 = or i64 %27, 7
%37 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %0, i64 %22, i64 %27
%38 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
%39 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %38
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 4
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
%42 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %41
%43 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %1, i64 %27, i64 %24
%44 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %1, i64 %30, i64 %24
%45 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %1, i64 %31, i64 %24
%46 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %1, i64 %32, i64 %24
%47 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %1, i64 %33, i64 %24
%48 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %1, i64 %34, i64 %24
%49 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %1, i64 %35, i64 %24
%50 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %1, i64 %36, i64 %24
%51 = load i32, i32* %43
%52 = load i32, i32* %44
%53 = load i32, i32* %45
%54 = load i32, i32* %46
%55 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %51, i64 0
%56 = insertelement <4 x i32> %55, i32 %52, i64 1
%57 = insertelement <4 x i32> %56, i32 %53, i64 2
%58 = insertelement <4 x i32> %57, i32 %54, i64 3
%59 = load i32, i32* %47
%60 = load i32, i32* %48
%61 = load i32, i32* %49
%62 = load i32, i32* %50
%63 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %59, i64 0
%64 = insertelement <4 x i32> %63, i32 %60, i64 1
%65 = insertelement <4 x i32> %64, i32 %61, i64 2
%66 = insertelement <4 x i32> %65, i32 %62, i64 3
%67 = mul nsw <4 x i32> %58, %39
%68 = mul nsw <4 x i32> %66, %42
%69 = add <4 x i32> %67, %28
%70 = add <4 x i32> %68, %29
%71 = add nuw i64 %27, 8
%72 = icmp eq i64 %71, %19
br i1 %72, label %73, label %26
73: ; preds = %26
%74 = add <4 x i32> %70, %69
%75 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %74)
br i1 %20, label %90, label %76
76: ; preds = %25, %73
%77 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %19, %73 ]
%78 = phi i32 [ 0, %25 ], [ %75, %73 ]
br label %79
79: ; preds = %76, %79
%80 = phi i64 [ %88, %79 ], [ %77, %76 ]
%81 = phi i32 [ %87, %79 ], [ %78, %76 ]
%82 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %0, i64 %22, i64 %80
%83 = load i32, i32* %82
%84 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %1, i64 %80, i64 %24
%85 = load i32, i32* %84
%86 = mul nsw i32 %85, %83
%87 = add nsw i32 %86, %81
%88 = add nuw nsw i64 %80, 1
%89 = icmp eq i64 %88, %17
br i1 %89, label %90, label %79
90: ; preds = %79, %73, %23
%91 = phi i32 [ 0, %23 ], [ %75, %73 ], [ %87, %79 ]
%92 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i32]], [20 x [20 x i32]]* %7, i64 0, i64 %22, i64 %24
store i32 %91, i32* %92
%93 = add nuw nsw i64 %24, 1
%94 = icmp eq i64 %93, %16
br i1 %94, label %95, label %23
95: ; preds = %90, %21
%96 = add nuw nsw i64 %22, 1
%97 = icmp eq i64 %96, %15
br i1 %97, label %98, label %21
98: ; preds = %95
%99 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([22 x i8], [22 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
br i1 %11, label %100, label %120
100: ; preds = %98
%101 = icmp sgt i32 %5, 0
%102 = zext i32 %2 to i64
%103 = zext i32 %5 to i64
br label %104
104: ; preds = %100, %113
%105 = phi i64 [ 0, %100 ], [ %115, %113 ]
br i1 %101, label %106, label %113
106: ; preds = %104, %106
%107 = phi i64 [ %111, %106 ], [ 0, %104 ]
%108 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i32]], [20 x [20 x i32]]* %7, i64 0, i64 %105, i64 %107
%109 = load i32, i32* %108
%110 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %109)
%111 = add nuw nsw i64 %107, 1
%112 = icmp eq i64 %111, %103
br i1 %112, label %113, label %106
113: ; preds = %106, %104
%114 = tail call i32 @putchar(i32 10)
%115 = add nuw nsw i64 %105, 1
%116 = icmp eq i64 %115, %102
br i1 %116, label %120, label %104
117: ; preds = %6, %10
%118 = phi i8* [ getelementptr inbounds ([22 x i8], [22 x i8]* @str, i64 0, i64 0), %10 ], [ getelementptr inbounds ([30 x i8], [30 x i8]* @str.4, i64 0, i64 0), %6 ]
%119 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) %118)
br label %120
120: ; preds = %113, %117, %98
ret void
}