#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 fabs(double);
double kdel(int, int);
int check_unitarity(double matrix_real[], double matrix_imag[], int size) {
  int i, j, k, err = 0;
  double product_real, product_imag;
  for (i = 0; i < size; i++) {
    for (j = 0; j < size; j++) {
      product_real = 0.0;
      product_imag = 0.0;
      for (k = 0; k < size; k++) {
        product_real = product_real +
                       matrix_real[i + k * size] * matrix_real[j + k * size] +
                       matrix_imag[i + k * size] * matrix_imag[j + k * size];
        product_imag = product_imag +
                       matrix_imag[i + k * size] * matrix_real[j + k * size] -
                       matrix_real[i + k * size] * matrix_imag[j + k * size];
      }
      if (fabs(product_real - kdel(i, j)) > 1e-3)
        err = err + 1;
      if (fabs(product_imag) > 1e-3)
        err = err + 1;
    }
  }
  return (err);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<check_unitarity>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1330 <check_unitarity+0x210>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    131d <check_unitarity+0x1fd>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    129c <check_unitarity+0x17c>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1177 <check_unitarity+0x57>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
call   1030 <kdel@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
call   1040 <fabs@plt>
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  0xd32(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    12e1 <check_unitarity+0x1c1>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
call   1040 <fabs@plt>
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  0xd09(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    130a <check_unitarity+0x1ea>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    130f <check_unitarity+0x1ef>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1154 <check_unitarity+0x34>
jmp    1322 <check_unitarity+0x202>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1141 <check_unitarity+0x21>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<check_unitarity>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x48,%rsp
test   %edx,%edx
jle    1280 <check_unitarity+0x160>
mov    %rsi,%r13
mov    %rdi,%rbx
mov    %edx,%eax
lea    0x0(,%rax,8),%r14
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,(%rsp)
movapd 0xeac(%rip),%xmm4
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%r12
xor    %ebp,%ebp
mov    %rsi,0x20(%rsp)
mov    %rdi,0x18(%rsp)
mov    %rax,0x28(%rsp)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
xorpd  %xmm5,%xmm5
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r12,%rcx,1),%xmm0
movsd  (%r15,%rcx,1),%xmm1
movapd %xmm1,%xmm2
unpcklpd %xmm0,%xmm2
movsd  (%rbx,%rcx,1),%xmm3
unpcklpd %xmm3,%xmm3
mulpd  %xmm2,%xmm3
addpd  %xmm5,%xmm3
xorpd  %xmm4,%xmm0
unpcklpd %xmm1,%xmm0
movsd  0x0(%r13,%rcx,1),%xmm5
unpcklpd %xmm5,%xmm5
mulpd  %xmm0,%xmm5
addpd  %xmm3,%xmm5
add    %r14,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    1190 <check_unitarity+0x70>
mov    (%rsp),%rdi
mov    %rdx,0x10(%rsp)
mov    0x10(%rsp),%rsi
movapd %xmm5,0x30(%rsp)
call   1030 <kdel@plt>
movapd 0x30(%rsp),%xmm1
unpckhpd %xmm1,%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
movapd %xmm1,%xmm0
call   1040 <fabs@plt>
xor    %ecx,%ecx
test   %eax,%eax
setg   %cl
add    %ecx,%ebp
mov    %ebp,0xc(%rsp)
movapd 0x30(%rsp),%xmm0
call   1040 <fabs@plt>
mov    0x10(%rsp),%rdx
movapd 0xdd2(%rip),%xmm4
xor    %ebp,%ebp
test   %eax,%eax
setg   %bpl
add    0xc(%rsp),%ebp
add    $0x1,%rdx
add    $0x8,%rbx
add    $0x8,%r13
mov    0x28(%rsp),%rax
cmp    %rax,%rdx
jne    1180 <check_unitarity+0x60>
mov    (%rsp),%rdx
add    $0x1,%rdx
add    $0x8,%r12
add    $0x8,%r15
mov    %rdx,%rcx
mov    %rdx,(%rsp)
cmp    %rax,%rdx
mov    0x20(%rsp),%r13
mov    0x18(%rsp),%rbx
jne    1170 <check_unitarity+0x50>
jmp    1282 <check_unitarity+0x162>
xor    %ebp,%ebp
mov    %ebp,%eax
add    $0x48,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @check_unitarity(double* %0, double* %1, i32 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca double
%12 = alloca double
store double* %0, double** %4
store double* %1, double** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %10
store i32 0, i32* %7
br label %13
13: ; preds = %135, %3
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %6
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %138
17: ; preds = %13
store i32 0, i32* %8
br label %18
18: ; preds = %131, %17
%19 = load i32, i32* %8
%20 = load i32, i32* %6
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %134
22: ; preds = %18
store double 0.000000e+00, double* %11
store double 0.000000e+00, double* %12
store i32 0, i32* %9
br label %23
23: ; preds = %107, %22
%24 = load i32, i32* %9
%25 = load i32, i32* %6
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %110
27: ; preds = %23
%28 = load double, double* %11
%29 = load double*, double** %4
%30 = load i32, i32* %7
%31 = load i32, i32* %9
%32 = load i32, i32* %6
%33 = mul nsw i32 %31, %32
%34 = add nsw i32 %30, %33
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %35
%37 = load double, double* %36
%38 = load double*, double** %4
%39 = load i32, i32* %8
%40 = load i32, i32* %9
%41 = load i32, i32* %6
%42 = mul nsw i32 %40, %41
%43 = add nsw i32 %39, %42
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %44
%46 = load double, double* %45
%47 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %37, double %46, double %28)
%48 = load double*, double** %5
%49 = load i32, i32* %7
%50 = load i32, i32* %9
%51 = load i32, i32* %6
%52 = mul nsw i32 %50, %51
%53 = add nsw i32 %49, %52
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = load double*, double** %5
%58 = load i32, i32* %8
%59 = load i32, i32* %9
%60 = load i32, i32* %6
%61 = mul nsw i32 %59, %60
%62 = add nsw i32 %58, %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %63
%65 = load double, double* %64
%66 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %56, double %65, double %47)
store double %66, double* %11
%67 = load double, double* %12
%68 = load double*, double** %5
%69 = load i32, i32* %7
%70 = load i32, i32* %9
%71 = load i32, i32* %6
%72 = mul nsw i32 %70, %71
%73 = add nsw i32 %69, %72
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds double, double* %68, i64 %74
%76 = load double, double* %75
%77 = load double*, double** %4
%78 = load i32, i32* %8
%79 = load i32, i32* %9
%80 = load i32, i32* %6
%81 = mul nsw i32 %79, %80
%82 = add nsw i32 %78, %81
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds double, double* %77, i64 %83
%85 = load double, double* %84
%86 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %76, double %85, double %67)
%87 = load double*, double** %4
%88 = load i32, i32* %7
%89 = load i32, i32* %9
%90 = load i32, i32* %6
%91 = mul nsw i32 %89, %90
%92 = add nsw i32 %88, %91
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds double, double* %87, i64 %93
%95 = load double, double* %94
%96 = load double*, double** %5
%97 = load i32, i32* %8
%98 = load i32, i32* %9
%99 = load i32, i32* %6
%100 = mul nsw i32 %98, %99
%101 = add nsw i32 %97, %100
%102 = sext i32 %101 to i64
%103 = getelementptr inbounds double, double* %96, i64 %102
%104 = load double, double* %103
%105 = fneg double %95
%106 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %105, double %104, double %86)
store double %106, double* %12
br label %107
107: ; preds = %27
%108 = load i32, i32* %9
%109 = add nsw i32 %108, 1
store i32 %109, i32* %9
br label %23
110: ; preds = %23
%111 = load double, double* %11
%112 = load i32, i32* %7
%113 = load i32, i32* %8
%114 = call double @kdel(i32 %112, i32 %113)
%115 = fsub double %111, %114
%116 = call i32 @fabs(double %115)
%117 = sitofp i32 %116 to double
%118 = fcmp ogt double %117, 1.000000e-03
br i1 %118, label %119, label %122
119: ; preds = %110
%120 = load i32, i32* %10
%121 = add nsw i32 %120, 1
store i32 %121, i32* %10
br label %122
122: ; preds = %119, %110
%123 = load double, double* %12
%124 = call i32 @fabs(double %123)
%125 = sitofp i32 %124 to double
%126 = fcmp ogt double %125, 1.000000e-03
br i1 %126, label %127, label %130
127: ; preds = %122
%128 = load i32, i32* %10
%129 = add nsw i32 %128, 1
store i32 %129, i32* %10
br label %130
130: ; preds = %127, %122
br label %131
131: ; preds = %130
%132 = load i32, i32* %8
%133 = add nsw i32 %132, 1
store i32 %133, i32* %8
br label %18
134: ; preds = %18
br label %135
135: ; preds = %134
%136 = load i32, i32* %7
%137 = add nsw i32 %136, 1
store i32 %137, i32* %7
br label %13
138: ; preds = %13
%139 = load i32, i32* %10
ret i32 %139
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @check_unitarity(double* nocapture %0, double* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %61
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = zext i32 %2 to i64
br label %8
8: ; preds = %58, %5
%9 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %59, %58 ]
%10 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %55, %58 ]
%11 = trunc i64 %9 to i32
br label %12
12: ; preds = %42, %8
%13 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %56, %42 ]
%14 = phi i32 [ %10, %8 ], [ %55, %42 ]
br label %15
15: ; preds = %12, %15
%16 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %40, %15 ]
%17 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %12 ], [ %39, %15 ]
%18 = mul nsw i64 %16, %6
%19 = add nuw nsw i64 %18, %9
%20 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %19
%21 = load double, double* %20
%22 = add nuw nsw i64 %18, %13
%23 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %22
%24 = load double, double* %23
%25 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %19
%26 = load double, double* %25
%27 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %22
%28 = load double, double* %27
%29 = insertelement <2 x double> poison, double %26, i64 0
%30 = insertelement <2 x double> %29, double %21, i64 1
%31 = insertelement <2 x double> poison, double %24, i64 0
%32 = shufflevector <2 x double> %31, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%33 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %30, <2 x double> %32, <2 x double> %17)
%34 = fneg double %21
%35 = insertelement <2 x double> poison, double %34, i64 0
%36 = insertelement <2 x double> %35, double %26, i64 1
%37 = insertelement <2 x double> poison, double %28, i64 0
%38 = shufflevector <2 x double> %37, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%39 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %36, <2 x double> %38, <2 x double> %33)
%40 = add nuw nsw i64 %16, 1
%41 = icmp eq i64 %40, %7
br i1 %41, label %42, label %15
42: ; preds = %15
%43 = trunc i64 %13 to i32
%44 = tail call double @kdel(i32 %11, i32 %43)
%45 = extractelement <2 x double> %39, i64 1
%46 = fsub double %45, %44
%47 = tail call i32 @fabs(double %46)
%48 = icmp sgt i32 %47, 0
%49 = zext i1 %48 to i32
%50 = add nsw i32 %14, %49
%51 = extractelement <2 x double> %39, i64 0
%52 = tail call i32 @fabs(double %51)
%53 = icmp sgt i32 %52, 0
%54 = zext i1 %53 to i32
%55 = add nsw i32 %50, %54
%56 = add nuw nsw i64 %13, 1
%57 = icmp eq i64 %56, %7
br i1 %57, label %58, label %12
58: ; preds = %42
%59 = add nuw nsw i64 %9, 1
%60 = icmp eq i64 %59, %7
br i1 %60, label %61, label %8
61: ; preds = %58, %3
%62 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %55, %58 ]
ret i32 %62
}