void matrix_multiply(float **a, float **b, float **c, int r1, int c1, int c2) {
  int i, j, k;
  float sum;
  for (i = 1; i <= r1; i++) {
    for (j = 1; j <= c2; j++) {
      for (k = 1, sum = 0.0; k <= c1; k++) {
        sum += a[i][k] * b[k][j];
      }
      c[i][j] = sum;
    }
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix_multiply>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    %r9d,-0x24(%rbp)
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     11e1 <matrix_multiply+0xe1>
movl   $0x1,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jg     11ce <matrix_multiply+0xce>
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     11a6 <matrix_multiply+0xa6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x34(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1150 <matrix_multiply+0x50>
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1135 <matrix_multiply+0x35>
jmp    11d3 <matrix_multiply+0xd3>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1122 <matrix_multiply+0x22>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix_multiply>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r9,-0x10(%rsp)
mov    %rdx,-0x8(%rsp)
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
test   %ecx,%ecx
jle    1270 <matrix_multiply+0x170>
lea    0x1(%r8),%ecx
mov    -0x10(%rsp),%rax
lea    0x1(%rax),%r11d
mov    -0x18(%rsp),%rax
add    $0x1,%eax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
lea    -0x1(%rcx),%r12
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
mov    %r12d,%r13d
and    $0x3,%r13d
and    $0xfffffffffffffffc,%r12
mov    $0x1,%r14d
jmp    116f <matrix_multiply+0x6f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r14
cmp    -0x18(%rsp),%r14
je     1270 <matrix_multiply+0x170>
cmpl   $0x0,-0x10(%rsp)
jle    1160 <matrix_multiply+0x60>
mov    -0x8(%rsp),%rax
mov    (%rax,%r14,8),%r15
mov    $0x1,%eax
jmp    11a2 <matrix_multiply+0xa2>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%r15,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    %r11,%rax
je     1160 <matrix_multiply+0x60>
test   %r8d,%r8d
jle    1190 <matrix_multiply+0x90>
mov    (%rdi,%r14,8),%r9
xorps  %xmm0,%xmm0
cmp    $0x3,%rcx
jae    11c0 <matrix_multiply+0xc0>
mov    $0x1,%ebp
test   %r13,%r13
jne    123a <matrix_multiply+0x13a>
jmp    1193 <matrix_multiply+0x93>
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movss  0x4(%r9,%rbp,4),%xmm1
movss  0x8(%r9,%rbp,4),%xmm2
mov    0x8(%rsi,%rbp,8),%rdx
mov    0x10(%rsi,%rbp,8),%rbx
mulss  (%rdx,%rax,4),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mulss  (%rbx,%rax,4),%xmm2
addss  %xmm1,%xmm2
movss  0xc(%r9,%rbp,4),%xmm1
mov    0x18(%rsi,%rbp,8),%rdx
mulss  (%rdx,%rax,4),%xmm1
movss  0x10(%r9,%rbp,4),%xmm0
mov    0x20(%rsi,%rbp,8),%rdx
mulss  (%rdx,%rax,4),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rbp
cmp    %rbp,%r12
jne    11d0 <matrix_multiply+0xd0>
add    $0x1,%rbp
test   %r13,%r13
je     1193 <matrix_multiply+0x93>
lea    (%rsi,%rbp,8),%r10
lea    (%r9,%rbp,4),%rbx
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movss  (%rbx,%rbp,4),%xmm1
mov    (%r10,%rbp,8),%rdx
mulss  (%rdx,%rax,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r13
jne    1250 <matrix_multiply+0x150>
jmp    1193 <matrix_multiply+0x93>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matrix_multiply(float** %0, float** %1, float** %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca float**
%8 = alloca float**
%9 = alloca float**
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca float
store float** %0, float*** %7
store float** %1, float*** %8
store float** %2, float*** %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
store i32 1, i32* %13
br label %17
17: ; preds = %69, %6
%18 = load i32, i32* %13
%19 = load i32, i32* %10
%20 = icmp sle i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %72
21: ; preds = %17
store i32 1, i32* %14
br label %22
22: ; preds = %65, %21
%23 = load i32, i32* %14
%24 = load i32, i32* %12
%25 = icmp sle i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %68
26: ; preds = %22
store i32 1, i32* %15
store float 0.000000e+00, float* %16
br label %27
27: ; preds = %52, %26
%28 = load i32, i32* %15
%29 = load i32, i32* %11
%30 = icmp sle i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %55
31: ; preds = %27
%32 = load float**, float*** %7
%33 = load i32, i32* %13
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds float*, float** %32, i64 %34
%36 = load float*, float** %35
%37 = load i32, i32* %15
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds float, float* %36, i64 %38
%40 = load float, float* %39
%41 = load float**, float*** %8
%42 = load i32, i32* %15
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds float*, float** %41, i64 %43
%45 = load float*, float** %44
%46 = load i32, i32* %14
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds float, float* %45, i64 %47
%49 = load float, float* %48
%50 = load float, float* %16
%51 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %40, float %49, float %50)
store float %51, float* %16
br label %52
52: ; preds = %31
%53 = load i32, i32* %15
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %15
br label %27
55: ; preds = %27
%56 = load float, float* %16
%57 = load float**, float*** %9
%58 = load i32, i32* %13
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds float*, float** %57, i64 %59
%61 = load float*, float** %60
%62 = load i32, i32* %14
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds float, float* %61, i64 %63
store float %56, float* %64
br label %65
65: ; preds = %55
%66 = load i32, i32* %14
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %14
br label %22
68: ; preds = %22
br label %69
69: ; preds = %68
%70 = load i32, i32* %13
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %13
br label %17
72: ; preds = %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matrix_multiply(float** nocapture %0, float** nocapture %1, float** nocapture %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = icmp slt i32 %3, 1
br i1 %7, label %97, label %8
8: ; preds = %6
%9 = icmp slt i32 %5, 1
%10 = icmp slt i32 %4, 1
%11 = add i32 %4, 1
%12 = add i32 %5, 1
%13 = add nuw i32 %3, 1
%14 = zext i32 %13 to i64
%15 = zext i32 %12 to i64
%16 = zext i32 %11 to i64
%17 = add nsw i64 %16, -1
%18 = add nsw i64 %16, -2
%19 = and i64 %17, 3
%20 = icmp ult i64 %18, 3
%21 = and i64 %17, -4
%22 = icmp eq i64 %19, 0
br label %23
23: ; preds = %8, %94
%24 = phi i64 [ 1, %8 ], [ %95, %94 ]
br i1 %9, label %94, label %25
25: ; preds = %23
%26 = getelementptr inbounds float*, float** %0, i64 %24
%27 = getelementptr inbounds float*, float** %2, i64 %24
%28 = load float*, float** %27
br label %29
29: ; preds = %25, %89
%30 = phi i64 [ 1, %25 ], [ %92, %89 ]
br i1 %10, label %89, label %31
31: ; preds = %29
%32 = load float*, float** %26
br i1 %20, label %71, label %33
33: ; preds = %31, %33
%34 = phi i64 [ %68, %33 ], [ 1, %31 ]
%35 = phi float [ %67, %33 ], [ 0.000000e+00, %31 ]
%36 = phi i64 [ %69, %33 ], [ 0, %31 ]
%37 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 %34
%38 = load float, float* %37
%39 = getelementptr inbounds float*, float** %1, i64 %34
%40 = load float*, float** %39
%41 = getelementptr inbounds float, float* %40, i64 %30
%42 = load float, float* %41
%43 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %38, float %42, float %35)
%44 = add nuw nsw i64 %34, 1
%45 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 %44
%46 = load float, float* %45
%47 = getelementptr inbounds float*, float** %1, i64 %44
%48 = load float*, float** %47
%49 = getelementptr inbounds float, float* %48, i64 %30
%50 = load float, float* %49
%51 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %46, float %50, float %43)
%52 = add nuw nsw i64 %34, 2
%53 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 %52
%54 = load float, float* %53
%55 = getelementptr inbounds float*, float** %1, i64 %52
%56 = load float*, float** %55
%57 = getelementptr inbounds float, float* %56, i64 %30
%58 = load float, float* %57
%59 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %54, float %58, float %51)
%60 = add nuw nsw i64 %34, 3
%61 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 %60
%62 = load float, float* %61
%63 = getelementptr inbounds float*, float** %1, i64 %60
%64 = load float*, float** %63
%65 = getelementptr inbounds float, float* %64, i64 %30
%66 = load float, float* %65
%67 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %62, float %66, float %59)
%68 = add nuw nsw i64 %34, 4
%69 = add i64 %36, 4
%70 = icmp eq i64 %69, %21
br i1 %70, label %71, label %33
71: ; preds = %33, %31
%72 = phi float [ undef, %31 ], [ %67, %33 ]
%73 = phi i64 [ 1, %31 ], [ %68, %33 ]
%74 = phi float [ 0.000000e+00, %31 ], [ %67, %33 ]
br i1 %22, label %89, label %75
75: ; preds = %71, %75
%76 = phi i64 [ %86, %75 ], [ %73, %71 ]
%77 = phi float [ %85, %75 ], [ %74, %71 ]
%78 = phi i64 [ %87, %75 ], [ 0, %71 ]
%79 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 %76
%80 = load float, float* %79
%81 = getelementptr inbounds float*, float** %1, i64 %76
%82 = load float*, float** %81
%83 = getelementptr inbounds float, float* %82, i64 %30
%84 = load float, float* %83
%85 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %80, float %84, float %77)
%86 = add nuw nsw i64 %76, 1
%87 = add i64 %78, 1
%88 = icmp eq i64 %87, %19
br i1 %88, label %89, label %75
89: ; preds = %71, %75, %29
%90 = phi float [ 0.000000e+00, %29 ], [ %72, %71 ], [ %85, %75 ]
%91 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %30
store float %90, float* %91
%92 = add nuw nsw i64 %30, 1
%93 = icmp eq i64 %92, %15
br i1 %93, label %94, label %29
94: ; preds = %89, %23
%95 = add nuw nsw i64 %24, 1
%96 = icmp eq i64 %95, %14
br i1 %96, label %97, label %23
97: ; preds = %94, %6
ret void
}