#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 */
double const sq(double const);
double sqrt(double);
void m_step(size_t n, size_t k, const double *xs, const double *zs, double *ps,
            double *mus, double *sds) {
  size_t i, j;
  double z_sum;
  for (i = 0; i < k; ++i) {
    z_sum = 0.0;
    mus[i] = 0.0;
    for (j = 0; j < n; ++j) {
      z_sum += zs[i * n + j];
      mus[i] += zs[i * n + j] * xs[j];
    }
    mus[i] /= z_sum;
    sds[i] = 0.0;
    for (j = 0; j < n; ++j) {
      sds[i] += zs[i * n + j] * sq(xs[j] - mus[i]);
    }
    sds[i] = sqrt(sds[i] / z_sum);
    ps[i] = z_sum / (double)n;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<m_step>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    131a <m_step+0x1fa>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jae    11f6 <m_step+0xd6>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
imul   -0x8(%rbp),%rcx
add    -0x40(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x48(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
imul   -0x8(%rbp),%rcx
add    -0x40(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    117a <m_step+0x5a>
movsd  -0x48(%rbp),%xmm1
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jae    12a4 <m_step+0x184>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
imul   -0x8(%rbp),%rcx
add    -0x40(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
call   1030 <sq@plt>
movaps %xmm0,%xmm2
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    1229 <m_step+0x109>
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  -0x48(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
call   1040 <sqrt@plt>
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
movaps 0xd28(%rip),%xmm2
movq   -0x8(%rbp),%xmm1
punpckldq %xmm2,%xmm1
movapd 0xd27(%rip),%xmm2
subpd  %xmm2,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm2
unpckhpd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    114c <m_step+0x2c>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<m_step>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x68,%rsp
mov    %rcx,0x18(%rsp)
mov    %rsi,0x48(%rsp)
test   %rsi,%rsi
je     1385 <m_step+0x265>
mov    %r9,%rbx
mov    %r8,%r15
mov    %rdx,%r12
movq   %rdi,%xmm0
punpckldq 0xea9(%rip),%xmm0
subpd  0xeb1(%rip),%xmm0
movapd %xmm0,%xmm1
unpckhpd %xmm0,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movapd %xmm1,0x50(%rsp)
mov    %rdi,%r9
and    $0xfffffffffffffffe,%r9
mov    0x18(%rsp),%rax
lea    0x8(%rax),%r14
lea    0x0(,%rdi,8),%rcx
mov    %rcx,0x40(%rsp)
xor    %r13d,%r13d
mov    %rax,%rsi
mov    %rdi,0x28(%rsp)
mov    %r9,0x20(%rsp)
mov    %r8,0x30(%rsp)
jmp    1200 <m_step+0xe0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %rsi,0x10(%rsp)
movsd  %xmm2,0x8(%rsp)
call   1040 <sqrt@plt>
movsd  0x8(%rsp),%xmm2
mov    0x10(%rsp),%rsi
mov    0x20(%rsp),%r9
mov    0x28(%rsp),%rdi
movsd  %xmm0,0x0(%rbp)
divsd  0x50(%rsp),%xmm2
movsd  %xmm2,(%r15,%r13,8)
add    $0x1,%r13
mov    0x40(%rsp),%rax
add    %rax,%r14
add    %rax,%rsi
cmp    0x48(%rsp),%r13
je     1385 <m_step+0x265>
movq   $0x0,(%rbx,%r13,8)
test   %rdi,%rdi
je     1340 <m_step+0x220>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xorpd  %xmm2,%xmm2
xor    %eax,%eax
cmp    $0x1,%rdi
je     126f <m_step+0x14f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  -0x8(%r14,%rax,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  (%r12,%rax,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rbx,%r13,8)
movsd  (%r14,%rax,8),%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm2
mulsd  0x8(%r12,%rax,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rbx,%r13,8)
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%r9
jne    1230 <m_step+0x110>
test   $0x1,%dil
je     129d <m_step+0x17d>
mov    %r13,%rcx
imul   %rdi,%rcx
add    %rax,%rcx
mov    0x18(%rsp),%rdx
movsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  (%r12,%rax,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rbx,%r13,8)
divsd  %xmm2,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rbx,%r13,8)
mov    0xa0(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r13,8),%rbp
movq   $0x0,(%rax,%r13,8)
test   %rdi,%rdi
je     1366 <m_step+0x246>
movsd  %xmm2,0x8(%rsp)
mov    %r14,0x38(%rsp)
xor    %r15d,%r15d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rsi,%r15,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%rsp)
movsd  (%r12,%r15,8),%xmm0
subsd  (%rbx,%r13,8),%xmm0
mov    %rsi,%r14
call   1030 <sq@plt>
mov    %r14,%rsi
mov    0x28(%rsp),%rdi
mulsd  0x10(%rsp),%xmm0
addsd  0x0(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,0x0(%rbp)
add    $0x1,%r15
cmp    %r15,%rdi
jne    12e0 <m_step+0x1c0>
mov    0x30(%rsp),%r15
mov    0x20(%rsp),%r9
mov    0x38(%rsp),%r14
movsd  0x8(%rsp),%xmm2
jmp    136a <m_step+0x24a>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movabs $0x7ff8000000000000,%rax
mov    %rax,(%rbx,%r13,8)
mov    0xa0(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r13,8),%rbp
movq   $0x0,(%rax,%r13,8)
xorpd  %xmm2,%xmm2
xorpd  %xmm0,%xmm0
divsd  %xmm2,%xmm0
ucomisd 0xcaa(%rip),%xmm0
jb     11b0 <m_step+0x90>
sqrtsd %xmm0,%xmm0
jmp    11d5 <m_step+0xb5>
add    $0x68,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @m_step(i64 %0, i64 %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3, double* nocapture writeonly %4, double* nocapture %5, double* nocapture %6) {
%8 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %8, label %91, label %9
9: ; preds = %7
%10 = icmp eq i64 %0, 0
%11 = uitofp i64 %0 to double
%12 = and i64 %0, 1
%13 = icmp eq i64 %0, 1
%14 = and i64 %0, -2
%15 = icmp eq i64 %12, 0
br label %16
16: ; preds = %9, %81
%17 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %89, %81 ]
%18 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %17
store double 0.000000e+00, double* %18
br i1 %10, label %19, label %21
19: ; preds = %16
store double 0x7FF8000000000000, double* %18
%20 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %17
store double 0.000000e+00, double* %20
br label %81
21: ; preds = %16
%22 = mul i64 %17, %0
br i1 %13, label %46, label %23
23: ; preds = %21, %23
%24 = phi double [ %42, %23 ], [ 0.000000e+00, %21 ]
%25 = phi double [ %39, %23 ], [ 0.000000e+00, %21 ]
%26 = phi i64 [ %43, %23 ], [ 0, %21 ]
%27 = phi i64 [ %44, %23 ], [ 0, %21 ]
%28 = add i64 %26, %22
%29 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %28
%30 = load double, double* %29
%31 = fadd double %25, %30
%32 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %26
%33 = load double, double* %32
%34 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %30, double %33, double %24)
store double %34, double* %18
%35 = or i64 %26, 1
%36 = add i64 %35, %22
%37 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = fadd double %31, %38
%40 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %35
%41 = load double, double* %40
%42 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %38, double %41, double %34)
store double %42, double* %18
%43 = add nuw i64 %26, 2
%44 = add i64 %27, 2
%45 = icmp eq i64 %44, %14
br i1 %45, label %46, label %23
46: ; preds = %23, %21
%47 = phi double [ undef, %21 ], [ %39, %23 ]
%48 = phi double [ undef, %21 ], [ %42, %23 ]
%49 = phi double [ 0.000000e+00, %21 ], [ %42, %23 ]
%50 = phi double [ 0.000000e+00, %21 ], [ %39, %23 ]
%51 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %43, %23 ]
br i1 %15, label %60, label %52
52: ; preds = %46
%53 = add i64 %51, %22
%54 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %53
%55 = load double, double* %54
%56 = fadd double %50, %55
%57 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %51
%58 = load double, double* %57
%59 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %55, double %58, double %49)
store double %59, double* %18
br label %60
60: ; preds = %46, %52
%61 = phi double [ %47, %46 ], [ %56, %52 ]
%62 = phi double [ %48, %46 ], [ %59, %52 ]
%63 = fdiv double %62, %61
store double %63, double* %18
%64 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %17
store double 0.000000e+00, double* %64
br i1 %10, label %81, label %65
65: ; preds = %60
%66 = mul i64 %17, %0
br label %67
67: ; preds = %65, %67
%68 = phi i64 [ 0, %65 ], [ %79, %67 ]
%69 = add i64 %68, %66
%70 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %69
%71 = load double, double* %70
%72 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %68
%73 = load double, double* %72
%74 = load double, double* %18
%75 = fsub double %73, %74
%76 = tail call double @sq(double %75)
%77 = load double, double* %64
%78 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %71, double %76, double %77)
store double %78, double* %64
%79 = add nuw i64 %68, 1
%80 = icmp eq i64 %79, %0
br i1 %80, label %81, label %67
81: ; preds = %67, %19, %60
%82 = phi double* [ %64, %60 ], [ %20, %19 ], [ %64, %67 ]
%83 = phi double [ %61, %60 ], [ 0.000000e+00, %19 ], [ %61, %67 ]
%84 = phi double [ 0.000000e+00, %60 ], [ 0.000000e+00, %19 ], [ %78, %67 ]
%85 = fdiv double %84, %83
%86 = tail call double @sqrt(double %85)
store double %86, double* %82
%87 = fdiv double %83, %11
%88 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %17
store double %87, double* %88
%89 = add nuw i64 %17, 1
%90 = icmp eq i64 %89, %1
br i1 %90, label %91, label %16
91: ; preds = %81, %7
ret void
}