#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 */
scalar_t__ malloc(int);
double *polymul(double p[], int m, double q[], int n) {
  int i, j, k = m + n - 1;
  double *val = (double *)malloc(k * sizeof(double));
  for (i = 0; i <= k - 1; i++)
    *(val + i) = 0.0;
  for (i = 0; i <= m - 1; i++)
    for (j = 0; j <= n - 1; j++)
      *(val + i + j) = *(val + i + j) + p[i] + q[j];
  return val;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<polymul>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
movslq -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     117b <polymul+0x6b>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    114c <polymul+0x3c>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1216 <polymul+0x106>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1203 <polymul+0xf3>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    119a <polymul+0x8a>
jmp    1208 <polymul+0xf8>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1182 <polymul+0x72>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<polymul>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %ecx,%r14d
mov    %rdx,%rbx
mov    %esi,%r13d
mov    %rdi,%r15
lea    (%r14,%r13,1),%ebp
lea    -0x8(,%rbp,8),%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%r12
cmp    $0x2,%ebp
jl     1167 <polymul+0x47>
add    $0xfffffffe,%ebp
lea    0x8(,%rbp,8),%rdx
mov    %r12,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
test   %r13d,%r13d
jle    132b <polymul+0x20b>
mov    %r13d,%r8d
mov    %r14d,%ecx
lea    (%rbx,%rcx,8),%rax
mov    %rax,0x18(%rsp)
mov    %ecx,%eax
and    $0xfffffffc,%eax
mov    %rax,0x10(%rsp)
mov    %rcx,%rax
neg    %rax
mov    %rax,0x20(%rsp)
lea    0x10(%r12),%rdx
lea    0x0(,%rcx,8),%rsi
and    $0xffffffffffffffe0,%rsi
lea    0x8(%r12),%rdi
xor    %eax,%eax
mov    %r14,0x8(%rsp)
jmp    11d5 <polymul+0xb5>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rax
add    $0x8,%rdx
add    $0x8,%rdi
cmp    %r8,%rax
je     132b <polymul+0x20b>
test   %r14d,%r14d
jle    11c0 <polymul+0xa0>
lea    (%r12,%rax,8),%r13
cmp    $0x4,%r14d
jae    11f0 <polymul+0xd0>
xor    %r9d,%r9d
jmp    12b0 <polymul+0x190>
nopl   0x0(%rax)
mov    %r8,%r14
lea    (%rax,%rcx,1),%rbp
mov    %r12,%r11
lea    (%r12,%rbp,8),%r9
lea    (%r15,%rax,8),%r8
lea    (%r15,%rax,8),%rbp
add    $0x8,%rbp
cmp    %rbp,%r13
setb   %bpl
cmp    %r9,%r8
setb   %r12b
cmp    0x18(%rsp),%r13
setb   %r10b
cmp    %rbx,%r9
seta   %r8b
test   %r12b,%bpl
jne    129d <polymul+0x17d>
mov    $0x0,%r9d
and    %r8b,%r10b
mov    %r11,%r12
mov    %r14,%r8
mov    0x8(%rsp),%r14
jne    12b0 <polymul+0x190>
movsd  (%r15,%rax,8),%xmm0
unpcklpd %xmm0,%xmm0
xor    %ebp,%ebp
nop
movupd -0x10(%rdx,%rbp,1),%xmm1
movupd (%rdx,%rbp,1),%xmm2
addpd  %xmm0,%xmm1
addpd  %xmm0,%xmm2
movupd (%rbx,%rbp,1),%xmm3
addpd  %xmm1,%xmm3
movupd 0x10(%rbx,%rbp,1),%xmm1
addpd  %xmm2,%xmm1
movupd %xmm3,-0x10(%rdx,%rbp,1)
movupd %xmm1,(%rdx,%rbp,1)
add    $0x20,%rbp
cmp    %rbp,%rsi
jne    1250 <polymul+0x130>
mov    0x10(%rsp),%rbp
mov    %rbp,%r9
cmp    %rcx,%rbp
je     11c0 <polymul+0xa0>
jmp    12b0 <polymul+0x190>
xor    %r9d,%r9d
mov    %r11,%r12
mov    %r14,%r8
mov    0x8(%rsp),%r14
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r9,%rbp
test   $0x1,%cl
je     12d9 <polymul+0x1b9>
movsd  0x0(%r13,%r9,8),%xmm0
addsd  (%r15,%rax,8),%xmm0
addsd  (%rbx,%r9,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x0(%r13,%r9,8)
mov    %r9,%rbp
or     $0x1,%rbp
not    %r9
cmp    0x20(%rsp),%r9
je     11c0 <polymul+0xa0>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  -0x8(%rdi,%rbp,8),%xmm0
addsd  (%r15,%rax,8),%xmm0
movsd  (%rdi,%rbp,8),%xmm1
addsd  (%rbx,%rbp,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rdi,%rbp,8)
addsd  (%r15,%rax,8),%xmm1
addsd  0x8(%rbx,%rbp,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdi,%rbp,8)
add    $0x2,%rbp
cmp    %rbp,%rcx
jne    12f0 <polymul+0x1d0>
jmp    11c0 <polymul+0xa0>
mov    %r12,%rax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double* @polymul(double* %0, i32 %1, double* %2, i32 %3) {
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca double*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca double*
store double* %0, double** %5
store i32 %1, i32* %6
store double* %2, double** %7
store i32 %3, i32* %8
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* %8
%15 = add nsw i32 %13, %14
%16 = sub nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %11
%17 = load i32, i32* %11
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = mul i64 %18, 8
%20 = trunc i64 %19 to i32
%21 = call i64 @malloc(i32 %20)
%22 = inttoptr i64 %21 to double*
store double* %22, double** %12
store i32 0, i32* %9
br label %23
23: ; preds = %33, %4
%24 = load i32, i32* %9
%25 = load i32, i32* %11
%26 = sub nsw i32 %25, 1
%27 = icmp sle i32 %24, %26
br i1 %27, label %28, label %36
28: ; preds = %23
%29 = load double*, double** %12
%30 = load i32, i32* %9
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %31
store double 0.000000e+00, double* %32
br label %33
33: ; preds = %28
%34 = load i32, i32* %9
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %9
br label %23
36: ; preds = %23
store i32 0, i32* %9
br label %37
37: ; preds = %80, %36
%38 = load i32, i32* %9
%39 = load i32, i32* %6
%40 = sub nsw i32 %39, 1
%41 = icmp sle i32 %38, %40
br i1 %41, label %42, label %83
42: ; preds = %37
store i32 0, i32* %10
br label %43
43: ; preds = %76, %42
%44 = load i32, i32* %10
%45 = load i32, i32* %8
%46 = sub nsw i32 %45, 1
%47 = icmp sle i32 %44, %46
br i1 %47, label %48, label %79
48: ; preds = %43
%49 = load double*, double** %12
%50 = load i32, i32* %9
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %51
%53 = load i32, i32* %10
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %52, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = load double*, double** %5
%58 = load i32, i32* %9
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = fadd double %56, %61
%63 = load double*, double** %7
%64 = load i32, i32* %10
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds double, double* %63, i64 %65
%67 = load double, double* %66
%68 = fadd double %62, %67
%69 = load double*, double** %12
%70 = load i32, i32* %9
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds double, double* %69, i64 %71
%73 = load i32, i32* %10
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds double, double* %72, i64 %74
store double %68, double* %75
br label %76
76: ; preds = %48
%77 = load i32, i32* %10
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %10
br label %43
79: ; preds = %43
br label %80
80: ; preds = %79
%81 = load i32, i32* %9
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %9
br label %37
83: ; preds = %37
%84 = load double*, double** %12
ret double* %84
}

LLVM IR (-O2):
define double* @polymul(double* nocapture %0, i32 %1, double* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = add nsw i32 %3, %1
%6 = shl i32 %5, 3
%7 = add i32 %6, -8
%8 = tail call i64 @malloc(i32 %7)
%9 = inttoptr i64 %8 to double*
%10 = icmp slt i32 %5, 2
br i1 %10, label %17, label %11
11: ; preds = %4
%12 = add nsw i32 %5, -2
%13 = inttoptr i64 %8 to i8*
%14 = zext i32 %12 to i64
%15 = shl nuw nsw i64 %14, 3
%16 = add nuw nsw i64 %15, 8
br label %17
17: ; preds = %11, %4
%18 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %18, label %19, label %115
19: ; preds = %17
%20 = icmp sgt i32 %3, 0
%21 = zext i32 %1 to i64
%22 = zext i32 %3 to i64
%23 = getelementptr double, double* %2, i64 %22
%24 = icmp ult i32 %3, 4
%25 = and i64 %22, 4294967292
%26 = icmp eq i64 %25, %22
%27 = and i64 %22, 1
%28 = icmp eq i64 %27, 0
%29 = sub nsw i64 0, %22
br label %30
30: ; preds = %19, %112
%31 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %113, %112 ]
%32 = getelementptr double, double* %9, i64 %31
%33 = add nuw i64 %31, %22
%34 = getelementptr double, double* %9, i64 %33
%35 = getelementptr double, double* %0, i64 %31
%36 = add nuw i64 %31, 1
%37 = getelementptr double, double* %0, i64 %36
br i1 %20, label %38, label %112
38: ; preds = %30
%39 = getelementptr inbounds double, double* %9, i64 %31
%40 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %31
br i1 %24, label %78, label %41
41: ; preds = %38
%42 = icmp ult double* %32, %37
%43 = icmp ult double* %35, %34
%44 = and i1 %42, %43
%45 = icmp ult double* %32, %23
%46 = icmp ugt double* %34, %2
%47 = and i1 %45, %46
%48 = or i1 %44, %47
br i1 %48, label %78, label %49
49: ; preds = %41
%50 = load double, double* %40
%51 = insertelement <2 x double> poison, double %50, i64 0
%52 = shufflevector <2 x double> %51, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%53 = insertelement <2 x double> poison, double %50, i64 0
%54 = shufflevector <2 x double> %53, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br label %55
55: ; preds = %55, %49
%56 = phi i64 [ 0, %49 ], [ %75, %55 ]
%57 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %56
%58 = bitcast double* %57 to <2 x double>*
%59 = load <2 x double>, <2 x double>* %58
%60 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 2
%61 = bitcast double* %60 to <2 x double>*
%62 = load <2 x double>, <2 x double>* %61
%63 = fadd <2 x double> %59, %52
%64 = fadd <2 x double> %62, %54
%65 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %56
%66 = bitcast double* %65 to <2 x double>*
%67 = load <2 x double>, <2 x double>* %66
%68 = getelementptr inbounds double, double* %65, i64 2
%69 = bitcast double* %68 to <2 x double>*
%70 = load <2 x double>, <2 x double>* %69
%71 = fadd <2 x double> %63, %67
%72 = fadd <2 x double> %64, %70
%73 = bitcast double* %57 to <2 x double>*
store <2 x double> %71, <2 x double>* %73
%74 = bitcast double* %60 to <2 x double>*
store <2 x double> %72, <2 x double>* %74
%75 = add nuw i64 %56, 4
%76 = icmp eq i64 %75, %25
br i1 %76, label %77, label %55
77: ; preds = %55
br i1 %26, label %112, label %78
78: ; preds = %41, %38, %77
%79 = phi i64 [ 0, %41 ], [ 0, %38 ], [ %25, %77 ]
%80 = xor i64 %79, -1
br i1 %28, label %90, label %81
81: ; preds = %78
%82 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %79
%83 = load double, double* %82
%84 = load double, double* %40
%85 = fadd double %83, %84
%86 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %79
%87 = load double, double* %86
%88 = fadd double %85, %87
store double %88, double* %82
%89 = or i64 %79, 1
br label %90
90: ; preds = %81, %78
%91 = phi i64 [ %79, %78 ], [ %89, %81 ]
%92 = icmp eq i64 %80, %29
br i1 %92, label %112, label %93
93: ; preds = %90, %93
%94 = phi i64 [ %110, %93 ], [ %91, %90 ]
%95 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %94
%96 = load double, double* %95
%97 = load double, double* %40
%98 = fadd double %96, %97
%99 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %94
%100 = load double, double* %99
%101 = fadd double %98, %100
store double %101, double* %95
%102 = add nuw nsw i64 %94, 1
%103 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %102
%104 = load double, double* %103
%105 = load double, double* %40
%106 = fadd double %104, %105
%107 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %102
%108 = load double, double* %107
%109 = fadd double %106, %108
store double %109, double* %103
%110 = add nuw nsw i64 %94, 2
%111 = icmp eq i64 %110, %22
br i1 %111, label %112, label %93
112: ; preds = %90, %93, %77, %30
%113 = add nuw nsw i64 %31, 1
%114 = icmp eq i64 %113, %21
br i1 %114, label %115, label %30
115: ; preds = %112, %17
ret double* %9
}