int ind2state(int state[], int dims[], int ind) {
  int ndims = 4;
  int stride = dims[0];
  int i;
  int rest;
  ind += 1;
  for (i = 1; i < (4 - 1); i++) {
    stride *= dims[i];
  }
  for (i = (4 - 2); i >= 0; i--) {
    rest = ((ind - 1) % stride) + 1;
    state[i + 1] = (int)((ind - rest) / stride);
    ind = rest;
    stride = (int)(stride / dims[i]);
  }
  state[0] = ind - 1;
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ind2state>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x4,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x20(%rbp)
jge    1159 <ind2state+0x59>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112f <ind2state+0x2f>
movl   $0x2,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jl     11bc <ind2state+0xbc>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
mov    %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rsi
cltd
idivl  (%rcx,%rsi,4)
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1160 <ind2state+0x60>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
xor    %eax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ind2state>:
mov    %edx,%eax
mov    0x4(%rsi),%ecx
imul   (%rsi),%ecx
imul   0x8(%rsi),%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%r8d
mov    %eax,0xc(%rdi)
mov    %ecx,%eax
cltd
idivl  0x8(%rsi)
mov    %eax,%ecx
mov    %r8d,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%r8d
mov    %eax,0x8(%rdi)
mov    %ecx,%eax
cltd
idivl  0x4(%rsi)
mov    %eax,%ecx
mov    %r8d,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,0x4(%rdi)
mov    %edx,(%rdi)
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @ind2state(i32* %0, i32* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 4, i32* %7
%11 = load i32*, i32** %5
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 0
%13 = load i32, i32* %12
store i32 %13, i32* %8
%14 = load i32, i32* %6
%15 = add nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %6
store i32 1, i32* %9
br label %16
16: ; preds = %27, %3
%17 = load i32, i32* %9
%18 = icmp slt i32 %17, 3
br i1 %18, label %19, label %30
19: ; preds = %16
%20 = load i32*, i32** %5
%21 = load i32, i32* %9
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = load i32, i32* %8
%26 = mul nsw i32 %25, %24
store i32 %26, i32* %8
br label %27
27: ; preds = %19
%28 = load i32, i32* %9
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %9
br label %16
30: ; preds = %16
store i32 2, i32* %9
br label %31
31: ; preds = %58, %30
%32 = load i32, i32* %9
%33 = icmp sge i32 %32, 0
br i1 %33, label %34, label %61
34: ; preds = %31
%35 = load i32, i32* %6
%36 = sub nsw i32 %35, 1
%37 = load i32, i32* %8
%38 = srem i32 %36, %37
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %10
%40 = load i32, i32* %6
%41 = load i32, i32* %10
%42 = sub nsw i32 %40, %41
%43 = load i32, i32* %8
%44 = sdiv i32 %42, %43
%45 = load i32*, i32** %4
%46 = load i32, i32* %9
%47 = add nsw i32 %46, 1
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %48
store i32 %44, i32* %49
%50 = load i32, i32* %10
store i32 %50, i32* %6
%51 = load i32, i32* %8
%52 = load i32*, i32** %5
%53 = load i32, i32* %9
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = sdiv i32 %51, %56
store i32 %57, i32* %8
br label %58
58: ; preds = %34
%59 = load i32, i32* %9
%60 = add nsw i32 %59, -1
store i32 %60, i32* %9
br label %31
61: ; preds = %31
%62 = load i32, i32* %6
%63 = sub nsw i32 %62, 1
%64 = load i32*, i32** %4
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 0
store i32 %63, i32* %65
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @ind2state(i32* nocapture writeonly %0, i32* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = load i32, i32* %1
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 1
%6 = load i32, i32* %5
%7 = mul nsw i32 %6, %4
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 2
%9 = load i32, i32* %8
%10 = mul nsw i32 %9, %7
%11 = srem i32 %2, %10
%12 = sdiv i32 %2, %10
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 3
store i32 %12, i32* %13
%14 = load i32, i32* %8
%15 = sdiv i32 %10, %14
%16 = srem i32 %11, %15
%17 = sdiv i32 %11, %15
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 2
store i32 %17, i32* %18
%19 = load i32, i32* %5
%20 = sdiv i32 %15, %19
%21 = srem i32 %16, %20
%22 = sdiv i32 %16, %20
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 1
store i32 %22, i32* %23
store i32 %21, i32* %0
ret i32 0
}