#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 */
size_t matrix_mult(int len, double *restrict a, double *restrict b,
                   double *restrict c) {
  int i, j, k, l, m;
  size_t fpops;
  fpops = (size_t)2 * len * len * len;
  for (i = 0; i < len; i++) {
    for (k = 0; k < len; k++) {
      for (j = 0; j < len; j++) {
        a[i * len + k] += b[i * len + j] * c[j * len + k];
      }
    }
  }
  return fpops;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix_mult>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11eb <matrix_mult+0xeb>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11d8 <matrix_mult+0xd8>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11c5 <matrix_mult+0xc5>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    115c <matrix_mult+0x5c>
jmp    11ca <matrix_mult+0xca>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1149 <matrix_mult+0x49>
jmp    11dd <matrix_mult+0xdd>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1136 <matrix_mult+0x36>
mov    -0x40(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix_mult>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
mov    %rdx,-0x18(%rsp)
movslq %edi,%rax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
test   %eax,%eax
jle    122e <matrix_mult+0x12e>
mov    -0x20(%rsp),%rbx
mov    %ebx,%r9d
mov    %r9d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
mov    -0x18(%rsp),%rax
add    $0x8,%rax
lea    0x0(,%rbx,8),%r11
shl    $0x4,%rbx
xor    %r15d,%r15d
mov    -0x18(%rsp),%rdx
jmp    1175 <matrix_mult+0x75>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x8(%rsp),%r15
add    $0x1,%r15
add    %r11,%rax
cmp    %r9,%r15
je     122e <matrix_mult+0x12e>
mov    %r15,-0x8(%rsp)
imul   -0x20(%rsp),%r15
mov    -0x10(%rsp),%rcx
xor    %r13d,%r13d
jmp    11a3 <matrix_mult+0xa3>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  %xmm0,(%rsi,%r8,8)
add    $0x1,%r13
add    $0x8,%rcx
cmp    %r9,%r13
je     1160 <matrix_mult+0x60>
lea    (%r15,%r13,1),%r8
movsd  (%rsi,%r8,8),%xmm0
cmp    $0x1,%edi
jne    11c0 <matrix_mult+0xc0>
xor    %r14d,%r14d
jmp    1201 <matrix_mult+0x101>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rcx,%r12
xor    %r14d,%r14d
movapd %xmm0,%xmm1
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  -0x8(%rax,%r14,8),%xmm2
mulsd  (%r12),%xmm2
movsd  (%rax,%r14,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  (%r12,%r11,1),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%r14
add    %rbx,%r12
movapd %xmm0,%xmm1
cmp    %r14,%r10
jne    11d0 <matrix_mult+0xd0>
test   $0x1,%r9b
je     1190 <matrix_mult+0x90>
lea    (%r14,%r15,1),%rbp
movsd  (%rdx,%rbp,8),%xmm1
imul   -0x20(%rsp),%r14
add    %r13,%r14
mov    -0x10(%rsp),%rbp
mulsd  0x0(%rbp,%r14,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
jmp    1190 <matrix_mult+0x90>
mov    -0x20(%rsp),%rcx
mov    %rcx,%rax
imul   %rcx,%rax
imul   %rcx,%rax
add    %rax,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @matrix_mult(i32 %0, double* noalias %1, double* noalias %2, double* noalias %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i64
store i32 %0, i32* %5
store double* %1, double** %6
store double* %2, double** %7
store double* %3, double** %8
%15 = load i32, i32* %5
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 2, %16
%18 = load i32, i32* %5
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = mul i64 %17, %19
%21 = load i32, i32* %5
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = mul i64 %20, %22
store i64 %23, i64* %14
store i32 0, i32* %9
br label %24
24: ; preds = %75, %4
%25 = load i32, i32* %9
%26 = load i32, i32* %5
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %78
28: ; preds = %24
store i32 0, i32* %11
br label %29
29: ; preds = %71, %28
%30 = load i32, i32* %11
%31 = load i32, i32* %5
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %74
33: ; preds = %29
store i32 0, i32* %10
br label %34
34: ; preds = %67, %33
%35 = load i32, i32* %10
%36 = load i32, i32* %5
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %70
38: ; preds = %34
%39 = load double*, double** %7
%40 = load i32, i32* %9
%41 = load i32, i32* %5
%42 = mul nsw i32 %40, %41
%43 = load i32, i32* %10
%44 = add nsw i32 %42, %43
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = load double*, double** %8
%49 = load i32, i32* %10
%50 = load i32, i32* %5
%51 = mul nsw i32 %49, %50
%52 = load i32, i32* %11
%53 = add nsw i32 %51, %52
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = load double*, double** %6
%58 = load i32, i32* %9
%59 = load i32, i32* %5
%60 = mul nsw i32 %58, %59
%61 = load i32, i32* %11
%62 = add nsw i32 %60, %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %63
%65 = load double, double* %64
%66 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %47, double %56, double %65)
store double %66, double* %64
br label %67
67: ; preds = %38
%68 = load i32, i32* %10
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %10
br label %34
70: ; preds = %34
br label %71
71: ; preds = %70
%72 = load i32, i32* %11
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %11
br label %29
74: ; preds = %29
br label %75
75: ; preds = %74
%76 = load i32, i32* %9
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %9
br label %24
78: ; preds = %24
%79 = load i64, i64* %14
ret i64 %79
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @matrix_mult(i32 %0, double* noalias nocapture %1, double* noalias nocapture %2, double* noalias nocapture %3) {
%5 = sext i32 %0 to i64
%6 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %6, label %7, label %65
7: ; preds = %4
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = and i64 %8, 1
%10 = icmp eq i32 %0, 1
%11 = and i64 %8, 4294967294
%12 = icmp eq i64 %9, 0
br label %13
13: ; preds = %62, %7
%14 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %63, %62 ]
%15 = mul nsw i64 %14, %5
br label %16
16: ; preds = %58, %13
%17 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %60, %58 ]
%18 = add nsw i64 %17, %15
%19 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %18
%20 = load double, double* %19
br i1 %10, label %45, label %21
21: ; preds = %16, %21
%22 = phi i64 [ %42, %21 ], [ 0, %16 ]
%23 = phi double [ %41, %21 ], [ %20, %16 ]
%24 = phi i64 [ %43, %21 ], [ 0, %16 ]
%25 = add nsw i64 %22, %15
%26 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = mul nsw i64 %22, %5
%29 = add nsw i64 %28, %17
%30 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %29
%31 = load double, double* %30
%32 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %27, double %31, double %23)
%33 = or i64 %22, 1
%34 = add nsw i64 %33, %15
%35 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = mul nsw i64 %33, %5
%38 = add nsw i64 %37, %17
%39 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %36, double %40, double %32)
%42 = add nuw nsw i64 %22, 2
%43 = add i64 %24, 2
%44 = icmp eq i64 %43, %11
br i1 %44, label %45, label %21
45: ; preds = %21, %16
%46 = phi double [ undef, %16 ], [ %41, %21 ]
%47 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %42, %21 ]
%48 = phi double [ %20, %16 ], [ %41, %21 ]
br i1 %12, label %58, label %49
49: ; preds = %45
%50 = add nsw i64 %47, %15
%51 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = mul nsw i64 %47, %5
%54 = add nsw i64 %53, %17
%55 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %52, double %56, double %48)
br label %58
58: ; preds = %45, %49
%59 = phi double [ %46, %45 ], [ %57, %49 ]
store double %59, double* %19
%60 = add nuw nsw i64 %17, 1
%61 = icmp eq i64 %60, %8
br i1 %61, label %62, label %16
62: ; preds = %58
%63 = add nuw nsw i64 %14, 1
%64 = icmp eq i64 %63, %8
br i1 %64, label %65, label %13
65: ; preds = %62, %4
%66 = shl nsw i64 %5, 1
%67 = mul i64 %66, %5
%68 = mul i64 %67, %5
ret i64 %68
}