void unquantize_intra_differences_int(int *x, const int natoms,
                                      const int nframes, int *quant) {
  int iframe, i, j;
  for (iframe = 0; iframe < nframes; iframe++)
    for (j = 0; j < 3; j++) {
      int q = quant[iframe * natoms * 3 + j];
      x[iframe * natoms * 3 + j] = q;
      for (i = 1; i < natoms; i++) {
        q += quant[iframe * natoms * 3 + i * 3 + j];
        x[iframe * natoms * 3 + i * 3 + j] = q;
      }
    }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<unquantize_intra_differences_int>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11f4 <unquantize_intra_differences_int+0xf4>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x24(%rbp)
jge    11e1 <unquantize_intra_differences_int+0xe1>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   $0x3,%ecx,%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   $0x3,%ecx,%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11ce <unquantize_intra_differences_int+0xce>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   $0x3,%ecx,%ecx
imul   $0x3,-0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   $0x3,%ecx,%ecx
imul   $0x3,-0x20(%rbp),%esi
add    %esi,%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1171 <unquantize_intra_differences_int+0x71>
jmp    11d3 <unquantize_intra_differences_int+0xd3>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    112c <unquantize_intra_differences_int+0x2c>
jmp    11e6 <unquantize_intra_differences_int+0xe6>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1119 <unquantize_intra_differences_int+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<unquantize_intra_differences_int>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    133a <unquantize_intra_differences_int+0x23a>
lea    (%rsi,%rsi,2),%r9d
mov    %edx,%eax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    %esi,%eax
lea    -0x1(%rax),%r11
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
mov    %r11,%rax
mov    %r11,-0x28(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%r11
neg    %r11
mov    $0x6,%r13d
mov    $0x7,%r12d
mov    $0x8,%r14d
xor    %r8d,%r8d
mov    %rsi,-0x10(%rsp)
mov    %r9d,-0x14(%rsp)
jmp    118c <unquantize_intra_differences_int+0x8c>
nopl   0x0(%rax)
mov    0x4(%rcx,%r10,4),%eax
mov    %eax,0x4(%rdi,%r10,4)
mov    0x8(%rcx,%r10,4),%eax
mov    %eax,0x8(%rdi,%r10,4)
add    $0x1,%r8
add    %r9d,%r13d
add    %r9d,%r12d
add    %r9d,%r14d
cmp    -0x8(%rsp),%r8
je     133a <unquantize_intra_differences_int+0x23a>
mov    %r9d,%r15d
imul   %r8d,%r15d
movslq %r15d,%r10
mov    (%rcx,%r10,4),%eax
mov    %eax,(%rdi,%r10,4)
cmp    $0x2,%esi
jl     1160 <unquantize_intra_differences_int+0x60>
cmpq   $0x0,-0x20(%rsp)
je     12e7 <unquantize_intra_differences_int+0x1e7>
mov    $0x1,%ebp
mov    %r13d,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x3(%rbx),%edx
movslq %edx,%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,(%rdi,%rdx,4)
movslq %ebx,%rbx
add    (%rcx,%rbx,4),%eax
mov    %eax,(%rdi,%rbx,4)
add    $0x6,%ebx
lea    (%r11,%rbp,1),%rdx
add    $0x2,%rdx
add    $0x2,%rbp
cmp    $0x1,%rdx
jne    11c0 <unquantize_intra_differences_int+0xc0>
testb  $0x1,-0x28(%rsp)
je     1201 <unquantize_intra_differences_int+0x101>
lea    0x0(%rbp,%rbp,2),%edx
add    %r15d,%edx
movslq %edx,%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,(%rdi,%rdx,4)
mov    0x4(%rcx,%r10,4),%eax
mov    %eax,0x4(%rdi,%r10,4)
cmp    $0x2,%esi
jl     116a <unquantize_intra_differences_int+0x6a>
cmpq   $0x0,-0x20(%rsp)
je     12fc <unquantize_intra_differences_int+0x1fc>
mov    $0x1,%r9d
mov    %r12d,%ebx
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x3(%rbx),%edx
movslq %edx,%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,(%rdi,%rdx,4)
movslq %ebx,%rbx
add    (%rcx,%rbx,4),%eax
mov    %eax,(%rdi,%rbx,4)
add    $0x6,%ebx
lea    (%r11,%r9,1),%rdx
add    $0x2,%rdx
add    $0x2,%r9
cmp    $0x1,%rdx
jne    1230 <unquantize_intra_differences_int+0x130>
testb  $0x1,-0x28(%rsp)
je     1274 <unquantize_intra_differences_int+0x174>
lea    0x1(%r15),%edx
lea    (%r9,%r9,2),%ebp
add    %edx,%ebp
movslq %ebp,%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,(%rdi,%rdx,4)
mov    0x8(%rcx,%r10,4),%eax
mov    %eax,0x8(%rdi,%r10,4)
mov    -0x10(%rsp),%rsi
cmp    $0x2,%esi
mov    -0x14(%rsp),%r9d
jl     1174 <unquantize_intra_differences_int+0x74>
cmpq   $0x0,-0x20(%rsp)
je     1312 <unquantize_intra_differences_int+0x212>
mov    $0x1,%ebx
mov    %r14d,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x3(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,(%rdi,%rdx,4)
movslq %ebp,%rbp
add    (%rcx,%rbp,4),%eax
mov    %eax,(%rdi,%rbp,4)
add    $0x6,%ebp
lea    (%r11,%rbx,1),%rdx
add    $0x2,%rdx
add    $0x2,%rbx
cmp    $0x1,%rdx
jne    12b0 <unquantize_intra_differences_int+0x1b0>
testb  $0x1,-0x28(%rsp)
je     1174 <unquantize_intra_differences_int+0x74>
jmp    1322 <unquantize_intra_differences_int+0x222>
mov    $0x1,%ebp
testb  $0x1,-0x28(%rsp)
jne    11f1 <unquantize_intra_differences_int+0xf1>
jmp    1201 <unquantize_intra_differences_int+0x101>
mov    $0x1,%r9d
testb  $0x1,-0x28(%rsp)
jne    1261 <unquantize_intra_differences_int+0x161>
jmp    1274 <unquantize_intra_differences_int+0x174>
mov    $0x1,%ebx
testb  $0x1,-0x28(%rsp)
je     1174 <unquantize_intra_differences_int+0x74>
add    $0x2,%r15d
lea    (%rbx,%rbx,2),%edx
add    %r15d,%edx
movslq %edx,%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,(%rdi,%rdx,4)
jmp    1174 <unquantize_intra_differences_int+0x74>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @unquantize_intra_differences_int(i32* nocapture writeonly %0, i32 %1, i32 %2, i32* nocapture %3) {
%5 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %5, label %6, label %169
6: ; preds = %4
%7 = mul i32 %1, 3
%8 = icmp sgt i32 %1, 1
%9 = zext i32 %2 to i64
%10 = zext i32 %1 to i64
%11 = add nsw i64 %10, -1
%12 = add nsw i64 %10, -2
%13 = and i64 %11, 1
%14 = icmp eq i64 %12, 0
%15 = and i64 %11, -2
%16 = icmp eq i64 %13, 0
%17 = and i64 %11, 1
%18 = icmp eq i64 %12, 0
%19 = and i64 %11, -2
%20 = icmp eq i64 %17, 0
%21 = and i64 %11, 1
%22 = icmp eq i64 %12, 0
%23 = and i64 %11, -2
%24 = icmp eq i64 %21, 0
br label %25
25: ; preds = %6, %166
%26 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %167, %166 ]
%27 = trunc i64 %26 to i32
%28 = mul i32 %7, %27
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %29
store i32 %31, i32* %32
br i1 %8, label %33, label %34
33: ; preds = %25
br i1 %14, label %63, label %39
34: ; preds = %25
%35 = add nsw i64 %29, 1
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
store i32 %37, i32* %38
br label %106
39: ; preds = %33, %39
%40 = phi i64 [ %60, %39 ], [ 1, %33 ]
%41 = phi i32 [ %58, %39 ], [ %31, %33 ]
%42 = phi i64 [ %61, %39 ], [ 0, %33 ]
%43 = trunc i64 %40 to i32
%44 = mul i32 %43, 3
%45 = add i32 %28, %44
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = add nsw i32 %48, %41
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %46
store i32 %49, i32* %50
%51 = trunc i64 %40 to i32
%52 = mul i32 %51, 3
%53 = add i32 %52, 3
%54 = add i32 %28, %53
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = add nsw i32 %57, %49
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %55
store i32 %58, i32* %59
%60 = add nuw nsw i64 %40, 2
%61 = add i64 %42, 2
%62 = icmp eq i64 %61, %15
br i1 %62, label %63, label %39
63: ; preds = %39, %33
%64 = phi i64 [ 1, %33 ], [ %60, %39 ]
%65 = phi i32 [ %31, %33 ], [ %58, %39 ]
br i1 %16, label %75, label %66
66: ; preds = %63
%67 = trunc i64 %64 to i32
%68 = mul i32 %67, 3
%69 = add i32 %28, %68
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %70
%72 = load i32, i32* %71
%73 = add nsw i32 %72, %65
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %70
store i32 %73, i32* %74
br label %75
75: ; preds = %63, %66
%76 = add nsw i64 %29, 1
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %76
%78 = load i32, i32* %77
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %76
store i32 %78, i32* %79
br i1 %8, label %80, label %106
80: ; preds = %75
%81 = add i32 %28, 1
br i1 %18, label %111, label %82
82: ; preds = %80, %82
%83 = phi i64 [ %103, %82 ], [ 1, %80 ]
%84 = phi i32 [ %101, %82 ], [ %78, %80 ]
%85 = phi i64 [ %104, %82 ], [ 0, %80 ]
%86 = trunc i64 %83 to i32
%87 = mul i32 %86, 3
%88 = add i32 %81, %87
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
%92 = add nsw i32 %91, %84
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %89
store i32 %92, i32* %93
%94 = trunc i64 %83 to i32
%95 = mul i32 %94, 3
%96 = add i32 %95, 3
%97 = add i32 %81, %96
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %98
%100 = load i32, i32* %99
%101 = add nsw i32 %100, %92
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %98
store i32 %101, i32* %102
%103 = add nuw nsw i64 %83, 2
%104 = add i64 %85, 2
%105 = icmp eq i64 %104, %19
br i1 %105, label %111, label %82
106: ; preds = %34, %75
%107 = add nsw i64 %29, 2
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %107
%109 = load i32, i32* %108
%110 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %107
store i32 %109, i32* %110
br label %166
111: ; preds = %82, %80
%112 = phi i64 [ 1, %80 ], [ %103, %82 ]
%113 = phi i32 [ %78, %80 ], [ %101, %82 ]
br i1 %20, label %123, label %114
114: ; preds = %111
%115 = trunc i64 %112 to i32
%116 = mul i32 %115, 3
%117 = add i32 %81, %116
%118 = sext i32 %117 to i64
%119 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %118
%120 = load i32, i32* %119
%121 = add nsw i32 %120, %113
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %118
store i32 %121, i32* %122
br label %123
123: ; preds = %111, %114
%124 = add nsw i64 %29, 2
%125 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %124
%126 = load i32, i32* %125
%127 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %124
store i32 %126, i32* %127
br i1 %8, label %128, label %166
128: ; preds = %123
%129 = add i32 %28, 2
br i1 %22, label %154, label %130
130: ; preds = %128, %130
%131 = phi i64 [ %151, %130 ], [ 1, %128 ]
%132 = phi i32 [ %149, %130 ], [ %126, %128 ]
%133 = phi i64 [ %152, %130 ], [ 0, %128 ]
%134 = trunc i64 %131 to i32
%135 = mul i32 %134, 3
%136 = add i32 %129, %135
%137 = sext i32 %136 to i64
%138 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %137
%139 = load i32, i32* %138
%140 = add nsw i32 %139, %132
%141 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %137
store i32 %140, i32* %141
%142 = trunc i64 %131 to i32
%143 = mul i32 %142, 3
%144 = add i32 %143, 3
%145 = add i32 %129, %144
%146 = sext i32 %145 to i64
%147 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %146
%148 = load i32, i32* %147
%149 = add nsw i32 %148, %140
%150 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %146
store i32 %149, i32* %150
%151 = add nuw nsw i64 %131, 2
%152 = add i64 %133, 2
%153 = icmp eq i64 %152, %23
br i1 %153, label %154, label %130
154: ; preds = %130, %128
%155 = phi i64 [ 1, %128 ], [ %151, %130 ]
%156 = phi i32 [ %126, %128 ], [ %149, %130 ]
br i1 %24, label %166, label %157
157: ; preds = %154
%158 = trunc i64 %155 to i32
%159 = mul i32 %158, 3
%160 = add i32 %129, %159
%161 = sext i32 %160 to i64
%162 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %161
%163 = load i32, i32* %162
%164 = add nsw i32 %163, %156
%165 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %161
store i32 %164, i32* %165
br label %166
166: ; preds = %157, %154, %106, %123
%167 = add nuw nsw i64 %26, 1
%168 = icmp eq i64 %167, %9
br i1 %168, label %169, label %25
169: ; preds = %166, %4
ret void
}