void matrix_eye(float *A, int n) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < n; i++)
    for (j = 0; j < n; j++) {
      if (i == j)
        A[n * i + j] = 1;
      else
        A[n * i + j] = 0;
    }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix_eye>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    119f <matrix_eye+0x9f>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    118c <matrix_eye+0x8c>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    1160 <matrix_eye+0x60>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  0xeaa(%rip),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    1179 <matrix_eye+0x79>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    117e <matrix_eye+0x7e>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1125 <matrix_eye+0x25>
jmp    1191 <matrix_eye+0x91>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1112 <matrix_eye+0x12>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix_eye>:
push   %r14
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    11f6 <matrix_eye+0xf6>
mov    %esi,%r9d
mov    %r9d,%r11d
and    $0xfffffffe,%r11d
lea    0x4(%rdi),%r14
lea    0x0(,%r9,4),%r8
xor    %eax,%eax
jmp    1147 <matrix_eye+0x47>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movl   $0x3f800000,(%rdi,%rcx,4)
add    $0x1,%rax
add    %r8,%r14
cmp    %r9,%rax
je     11f6 <matrix_eye+0xf6>
mov    %rax,%r10
imul   %r9,%r10
lea    (%rax,%r10,1),%rcx
cmp    $0x1,%esi
jne    1170 <matrix_eye+0x70>
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%r9b
je     1137 <matrix_eye+0x37>
jmp    11de <matrix_eye+0xde>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %ebx,%ebx
jmp    1190 <matrix_eye+0x90>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movl   $0x3f800000,(%rdi,%rcx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %r11,%rbx
je     11d0 <matrix_eye+0xd0>
mov    %rbx,%rdx
cmp    %rbx,%rax
jne    11b0 <matrix_eye+0xb0>
movl   $0x3f800000,(%rdi,%rcx,4)
jmp    11b9 <matrix_eye+0xb9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movl   $0x0,-0x4(%r14,%rdx,4)
lea    0x1(%rdx),%rbx
cmp    %rbx,%rax
je     1180 <matrix_eye+0x80>
movl   $0x0,(%r14,%rdx,4)
jmp    1187 <matrix_eye+0x87>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x2,%rdx
test   $0x1,%r9b
je     1137 <matrix_eye+0x37>
cmp    %rdx,%rax
je     1130 <matrix_eye+0x30>
add    %r10,%rdx
movl   $0x0,(%rdi,%rdx,4)
jmp    1137 <matrix_eye+0x37>
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matrix_eye(float* %0, i32 %1) {
%3 = alloca float*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store float* %0, float** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
br label %7
7: ; preds = %43, %2
%8 = load i32, i32* %5
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %46
11: ; preds = %7
store i32 0, i32* %6
br label %12
12: ; preds = %39, %11
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %42
16: ; preds = %12
%17 = load i32, i32* %5
%18 = load i32, i32* %6
%19 = icmp eq i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %29
20: ; preds = %16
%21 = load float*, float** %3
%22 = load i32, i32* %4
%23 = load i32, i32* %5
%24 = mul nsw i32 %22, %23
%25 = load i32, i32* %6
%26 = add nsw i32 %24, %25
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 %27
store float 1.000000e+00, float* %28
br label %38
29: ; preds = %16
%30 = load float*, float** %3
%31 = load i32, i32* %4
%32 = load i32, i32* %5
%33 = mul nsw i32 %31, %32
%34 = load i32, i32* %6
%35 = add nsw i32 %33, %34
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds float, float* %30, i64 %36
store float 0.000000e+00, float* %37
br label %38
38: ; preds = %29, %20
br label %39
39: ; preds = %38
%40 = load i32, i32* %6
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %6
br label %12
42: ; preds = %12
br label %43
43: ; preds = %42
%44 = load i32, i32* %5
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %5
br label %7
46: ; preds = %7
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matrix_eye(float* nocapture writeonly %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %46
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = and i64 %6, 1
%8 = icmp eq i32 %1, 1
%9 = and i64 %6, 4294967294
%10 = icmp eq i64 %7, 0
br label %11
11: ; preds = %43, %4
%12 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %44, %43 ]
%13 = mul nsw i64 %12, %5
%14 = add nuw nsw i64 %12, %13
%15 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %14
br i1 %8, label %35, label %16
16: ; preds = %11, %31
%17 = phi i64 [ %32, %31 ], [ 0, %11 ]
%18 = phi i64 [ %33, %31 ], [ 0, %11 ]
%19 = icmp eq i64 %12, %17
br i1 %19, label %20, label %21
20: ; preds = %16
store float 1.000000e+00, float* %15
br label %24
21: ; preds = %16
%22 = add nuw nsw i64 %17, %13
%23 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %22
store float 0.000000e+00, float* %23
br label %24
24: ; preds = %20, %21
%25 = or i64 %17, 1
%26 = icmp eq i64 %12, %25
br i1 %26, label %30, label %27
27: ; preds = %24
%28 = add nuw nsw i64 %25, %13
%29 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %28
store float 0.000000e+00, float* %29
br label %31
30: ; preds = %24
store float 1.000000e+00, float* %15
br label %31
31: ; preds = %30, %27
%32 = add nuw nsw i64 %17, 2
%33 = add i64 %18, 2
%34 = icmp eq i64 %33, %9
br i1 %34, label %35, label %16
35: ; preds = %31, %11
%36 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %32, %31 ]
br i1 %10, label %43, label %37
37: ; preds = %35
%38 = icmp eq i64 %12, %36
br i1 %38, label %42, label %39
39: ; preds = %37
%40 = add nuw nsw i64 %36, %13
%41 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %40
store float 0.000000e+00, float* %41
br label %43
42: ; preds = %37
store float 1.000000e+00, float* %15
br label %43
43: ; preds = %39, %42, %35
%44 = add nuw nsw i64 %12, 1
%45 = icmp eq i64 %44, %6
br i1 %45, label %46, label %11
46: ; preds = %43, %2
ret void
}