void mat_transpose(void *pmat1, void *pmat2, int m, int n) {
  int i, j;
  double *mat1 = (double *)pmat1;
  double *mat2 = (double *)pmat2;
  for (i = 0; i < m; i++)
    for (j = 0; j < n; j++)
      *(mat2 + j * m + i) = *(mat1 + i * n + j);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mat_transpose>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11a5 <mat_transpose+0xa5>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1192 <mat_transpose+0x92>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    113c <mat_transpose+0x3c>
jmp    1197 <mat_transpose+0x97>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1129 <mat_transpose+0x29>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mat_transpose>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %ecx,-0xc(%rsp)
test   %edx,%edx
jle    120c <mat_transpose+0x10c>
mov    %rsi,%r9
movslq -0xc(%rsp),%rcx
mov    %edx,%r11d
mov    %ecx,%r10d
lea    -0x1(%r10),%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    %r10d,%eax
and    $0x3,%eax
and    $0xfffffffc,%r10d
lea    0x18(%rdi),%rdx
shl    $0x3,%rcx
mov    %r11,%r14
shl    $0x4,%r14
mov    %r11,%r15
shl    $0x5,%r15
lea    0x0(,%r11,8),%rbx
lea    (%rbx,%rbx,2),%r12
xor    %r13d,%r13d
jmp    1177 <mat_transpose+0x77>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r13
add    %rcx,%rdx
add    $0x8,%r9
add    %rcx,%rdi
cmp    %r11,%r13
je     120c <mat_transpose+0x10c>
cmpl   $0x0,-0xc(%rsp)
jle    1160 <mat_transpose+0x60>
cmpq   $0x3,-0x8(%rsp)
jae    1190 <mat_transpose+0x90>
xor    %ebp,%ebp
jmp    11d9 <mat_transpose+0xd9>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r9,%rsi
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  -0x18(%rdx,%rbp,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi)
movsd  -0x10(%rdx,%rbp,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%r11,8)
movsd  -0x8(%rdx,%rbp,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%r14,1)
movsd  (%rdx,%rbp,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%r12,1)
add    $0x4,%rbp
add    %r15,%rsi
cmp    %rbp,%r10
jne    11a0 <mat_transpose+0xa0>
test   %rax,%rax
je     1160 <mat_transpose+0x60>
mov    %rbx,%rsi
imul   %rbp,%rsi
add    %r9,%rsi
lea    (%rdi,%rbp,8),%rbp
xor    %r8d,%r8d
nop
movsd  0x0(%rbp,%r8,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi)
add    $0x1,%r8
add    %rbx,%rsi
cmp    %r8,%rax
jne    11f0 <mat_transpose+0xf0>
jmp    1160 <mat_transpose+0x60>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mat_transpose(i8* %0, i8* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca double*
%12 = alloca double*
store i8* %0, i8** %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%13 = load i8*, i8** %5
%14 = bitcast i8* %13 to double*
store double* %14, double** %11
%15 = load i8*, i8** %6
%16 = bitcast i8* %15 to double*
store double* %16, double** %12
store i32 0, i32* %9
br label %17
17: ; preds = %50, %4
%18 = load i32, i32* %9
%19 = load i32, i32* %7
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %53
21: ; preds = %17
store i32 0, i32* %10
br label %22
22: ; preds = %46, %21
%23 = load i32, i32* %10
%24 = load i32, i32* %8
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %49
26: ; preds = %22
%27 = load double*, double** %11
%28 = load i32, i32* %9
%29 = load i32, i32* %8
%30 = mul nsw i32 %28, %29
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %31
%33 = load i32, i32* %10
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = load double*, double** %12
%38 = load i32, i32* %10
%39 = load i32, i32* %7
%40 = mul nsw i32 %38, %39
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %41
%43 = load i32, i32* %9
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 %44
store double %36, double* %45
br label %46
46: ; preds = %26
%47 = load i32, i32* %10
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %10
br label %22
49: ; preds = %22
br label %50
50: ; preds = %49
%51 = load i32, i32* %9
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %9
br label %17
53: ; preds = %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mat_transpose(i8* nocapture %0, i8* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = bitcast i8* %0 to double*
%6 = bitcast i8* %1 to double*
%7 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %7, label %8, label %65
8: ; preds = %4
%9 = icmp sgt i32 %3, 0
%10 = zext i32 %2 to i64
%11 = sext i32 %3 to i64
%12 = zext i32 %2 to i64
%13 = zext i32 %3 to i64
%14 = add nsw i64 %13, -1
%15 = and i64 %13, 3
%16 = icmp ult i64 %14, 3
%17 = and i64 %13, 4294967292
%18 = icmp eq i64 %15, 0
br label %19
19: ; preds = %8, %62
%20 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %63, %62 ]
br i1 %9, label %21, label %62
21: ; preds = %19
%22 = mul nsw i64 %20, %11
%23 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %22
%24 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %20
br i1 %16, label %50, label %25
25: ; preds = %21, %25
%26 = phi i64 [ %47, %25 ], [ 0, %21 ]
%27 = phi i64 [ %48, %25 ], [ 0, %21 ]
%28 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %26
%29 = load double, double* %28
%30 = mul nsw i64 %26, %10
%31 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %30
store double %29, double* %31
%32 = or i64 %26, 1
%33 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %32
%34 = load double, double* %33
%35 = mul nsw i64 %32, %10
%36 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %35
store double %34, double* %36
%37 = or i64 %26, 2
%38 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %37
%39 = load double, double* %38
%40 = mul nsw i64 %37, %10
%41 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %40
store double %39, double* %41
%42 = or i64 %26, 3
%43 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = mul nsw i64 %42, %10
%46 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %45
store double %44, double* %46
%47 = add nuw nsw i64 %26, 4
%48 = add i64 %27, 4
%49 = icmp eq i64 %48, %17
br i1 %49, label %50, label %25
50: ; preds = %25, %21
%51 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %47, %25 ]
br i1 %18, label %62, label %52
52: ; preds = %50, %52
%53 = phi i64 [ %59, %52 ], [ %51, %50 ]
%54 = phi i64 [ %60, %52 ], [ 0, %50 ]
%55 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %53
%56 = load double, double* %55
%57 = mul nsw i64 %53, %10
%58 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %57
store double %56, double* %58
%59 = add nuw nsw i64 %53, 1
%60 = add i64 %54, 1
%61 = icmp eq i64 %60, %15
br i1 %61, label %62, label %52
62: ; preds = %50, %52, %19
%63 = add nuw nsw i64 %20, 1
%64 = icmp eq i64 %63, %12
br i1 %64, label %65, label %19
65: ; preds = %62, %4
ret void
}