#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 */
scalar_t__ calloc(int, int);
int ***Matrix3Int(int M, int N, int P) {
  int ***out;
  int i, j;
  out = (int ***)calloc(M, sizeof(int **));
  out[0] = (int **)calloc(M * N, sizeof(int *));
  out[0][0] = (int *)calloc(M * N * P, sizeof(int));
  for (i = 1; i < M; i++) {
    out[i] = out[i - 1] + N;
    out[i][0] = out[i - 1][0] + N * P;
  }
  for (i = 0; i < M; i++)
    for (j = 1; j < N; j++)
      out[i][j] = out[i][j - 1] + P;
  return out;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Matrix3Int>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    $0x8,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
imul   -0x8(%rbp),%edi
mov    $0x8,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%edi
imul   -0x8(%rbp),%edi
imul   -0xc(%rbp),%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %rcx,(%rax)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11eb <Matrix3Int+0xdb>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
movslq -0x8(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    (%rax),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,8),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1176 <Matrix3Int+0x66>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    126a <Matrix3Int+0x15a>
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1257 <Matrix3Int+0x147>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1205 <Matrix3Int+0xf5>
jmp    125c <Matrix3Int+0x14c>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11f2 <Matrix3Int+0xe2>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Matrix3Int>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%r12d
mov    %edi,%r15d
mov    $0x8,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %r12d,%ebp
imul   %r15d,%ebp
mov    %ebp,%edi
mov    $0x8,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,(%rbx)
imul   %r14d,%ebp
mov    %ebp,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    (%rbx),%rcx
mov    %rax,(%rcx)
mov    %r15d,%r9d
cmp    $0x2,%r15d
jl     11fe <Matrix3Int+0xee>
movslq %r12d,%rcx
mov    %r14d,%eax
imul   %r12d,%eax
movslq %eax,%r10
lea    -0x1(%r9),%r8
mov    $0x1,%edi
cmp    $0x2,%r15d
je     11e0 <Matrix3Int+0xd0>
mov    %r8,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
neg    %rsi
mov    $0x1,%edi
lea    0x0(,%r10,4),%rbp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x8(%rbx,%rdi,8),%rax
lea    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    %rdx,(%rbx,%rdi,8)
mov    (%rax),%rdx
add    %rbp,%rdx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    (%rbx,%rdi,8),%rax
lea    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    %rdx,0x8(%rbx,%rdi,8)
mov    (%rax),%rdx
add    %rbp,%rdx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
lea    (%rsi,%rdi,1),%rax
add    $0x2,%rax
add    $0x2,%rdi
cmp    $0x1,%rax
jne    11a0 <Matrix3Int+0x90>
test   $0x1,%r8b
je     11fe <Matrix3Int+0xee>
mov    -0x8(%rbx,%rdi,8),%rax
lea    (%rax,%rcx,8),%rsi
mov    %rsi,(%rbx,%rdi,8)
shl    $0x2,%r10
add    (%rax),%r10
mov    %r10,(%rax,%rcx,8)
test   %r15d,%r15d
jle    12cf <Matrix3Int+0x1bf>
movslq %r14d,%rcx
mov    %r12d,%r8d
lea    -0x1(%r8),%r11
add    $0xfffffffffffffffe,%r8
mov    %r11d,%r10d
and    $0x3,%r10d
and    $0xfffffffffffffffc,%r11
xor    %ebp,%ebp
shl    $0x2,%rcx
jmp    123d <Matrix3Int+0x12d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbp
cmp    %r9,%rbp
je     12cf <Matrix3Int+0x1bf>
cmp    $0x2,%r12d
jl     1230 <Matrix3Int+0x120>
mov    $0x1,%edx
cmp    $0x3,%r8
jb     12a0 <Matrix3Int+0x190>
xor    %edx,%edx
mov    (%rbx,%rbp,8),%rdi
mov    (%rdi,%rdx,8),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %rax,0x8(%rdi,%rdx,8)
mov    (%rbx,%rbp,8),%rax
mov    0x8(%rax,%rdx,8),%rdi
add    %rcx,%rdi
mov    %rdi,0x10(%rax,%rdx,8)
mov    (%rbx,%rbp,8),%rax
mov    0x10(%rax,%rdx,8),%rdi
add    %rcx,%rdi
mov    %rdi,0x18(%rax,%rdx,8)
mov    (%rbx,%rbp,8),%rax
mov    0x18(%rax,%rdx,8),%rdi
add    %rcx,%rdi
mov    %rdi,0x20(%rax,%rdx,8)
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%r11
jne    1250 <Matrix3Int+0x140>
add    $0x1,%rdx
test   %r10,%r10
je     1230 <Matrix3Int+0x120>
mov    %r10,%rdi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx,%rbp,8),%rax
mov    -0x8(%rax,%rdx,8),%rsi
add    %rcx,%rsi
mov    %rsi,(%rax,%rdx,8)
add    $0x1,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
jne    12b0 <Matrix3Int+0x1a0>
jmp    1230 <Matrix3Int+0x120>
mov    %rbx,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32*** @Matrix3Int(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32***
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %4
%11 = call i64 @calloc(i32 %10, i32 8)
%12 = inttoptr i64 %11 to i32***
store i32*** %12, i32**** %7
%13 = load i32, i32* %4
%14 = load i32, i32* %5
%15 = mul nsw i32 %13, %14
%16 = call i64 @calloc(i32 %15, i32 8)
%17 = inttoptr i64 %16 to i32**
%18 = load i32***, i32**** %7
%19 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %18, i64 0
store i32** %17, i32*** %19
%20 = load i32, i32* %4
%21 = load i32, i32* %5
%22 = mul nsw i32 %20, %21
%23 = load i32, i32* %6
%24 = mul nsw i32 %22, %23
%25 = call i64 @calloc(i32 %24, i32 4)
%26 = inttoptr i64 %25 to i32*
%27 = load i32***, i32**** %7
%28 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %27, i64 0
%29 = load i32**, i32*** %28
%30 = getelementptr inbounds i32*, i32** %29, i64 0
store i32* %26, i32** %30
store i32 1, i32* %8
br label %31
31: ; preds = %68, %3
%32 = load i32, i32* %8
%33 = load i32, i32* %4
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %71
35: ; preds = %31
%36 = load i32***, i32**** %7
%37 = load i32, i32* %8
%38 = sub nsw i32 %37, 1
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %36, i64 %39
%41 = load i32**, i32*** %40
%42 = load i32, i32* %5
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32*, i32** %41, i64 %43
%45 = load i32***, i32**** %7
%46 = load i32, i32* %8
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %45, i64 %47
store i32** %44, i32*** %48
%49 = load i32***, i32**** %7
%50 = load i32, i32* %8
%51 = sub nsw i32 %50, 1
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %49, i64 %52
%54 = load i32**, i32*** %53
%55 = getelementptr inbounds i32*, i32** %54, i64 0
%56 = load i32*, i32** %55
%57 = load i32, i32* %5
%58 = load i32, i32* %6
%59 = mul nsw i32 %57, %58
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %60
%62 = load i32***, i32**** %7
%63 = load i32, i32* %8
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %62, i64 %64
%66 = load i32**, i32*** %65
%67 = getelementptr inbounds i32*, i32** %66, i64 0
store i32* %61, i32** %67
br label %68
68: ; preds = %35
%69 = load i32, i32* %8
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %8
br label %31
71: ; preds = %31
store i32 0, i32* %8
br label %72
72: ; preds = %107, %71
%73 = load i32, i32* %8
%74 = load i32, i32* %4
%75 = icmp slt i32 %73, %74
br i1 %75, label %76, label %110
76: ; preds = %72
store i32 1, i32* %9
br label %77
77: ; preds = %103, %76
%78 = load i32, i32* %9
%79 = load i32, i32* %5
%80 = icmp slt i32 %78, %79
br i1 %80, label %81, label %106
81: ; preds = %77
%82 = load i32***, i32**** %7
%83 = load i32, i32* %8
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %82, i64 %84
%86 = load i32**, i32*** %85
%87 = load i32, i32* %9
%88 = sub nsw i32 %87, 1
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32*, i32** %86, i64 %89
%91 = load i32*, i32** %90
%92 = load i32, i32* %6
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 %93
%95 = load i32***, i32**** %7
%96 = load i32, i32* %8
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %95, i64 %97
%99 = load i32**, i32*** %98
%100 = load i32, i32* %9
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds i32*, i32** %99, i64 %101
store i32* %94, i32** %102
br label %103
103: ; preds = %81
%104 = load i32, i32* %9
%105 = add nsw i32 %104, 1
store i32 %105, i32* %9
br label %77
106: ; preds = %77
br label %107
107: ; preds = %106
%108 = load i32, i32* %8
%109 = add nsw i32 %108, 1
store i32 %109, i32* %8
br label %72
110: ; preds = %72
%111 = load i32***, i32**** %7
ret i32*** %111
}

LLVM IR (-O2):
define i32*** @Matrix3Int(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = tail call i64 @calloc(i32 %0, i32 8)
%5 = inttoptr i64 %4 to i32***
%6 = mul nsw i32 %1, %0
%7 = tail call i64 @calloc(i32 %6, i32 8)
%8 = inttoptr i64 %7 to i32**
store i32** %8, i32*** %5
%9 = mul nsw i32 %6, %2
%10 = tail call i64 @calloc(i32 %9, i32 4)
%11 = inttoptr i64 %10 to i32*
%12 = load i32**, i32*** %5
store i32* %11, i32** %12
%13 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %13, label %14, label %35
14: ; preds = %3
%15 = sext i32 %1 to i64
%16 = mul nsw i32 %2, %1
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = zext i32 %0 to i64
%19 = add nsw i64 %18, -1
%20 = and i64 %19, 1
%21 = icmp eq i32 %0, 2
br i1 %21, label %24, label %22
22: ; preds = %14
%23 = and i64 %19, -2
br label %48
24: ; preds = %48, %14
%25 = phi i64 [ 1, %14 ], [ %65, %48 ]
%26 = icmp eq i64 %20, 0
br i1 %26, label %35, label %27
27: ; preds = %24
%28 = add nsw i64 %25, -1
%29 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %5, i64 %28
%30 = load i32**, i32*** %29
%31 = getelementptr inbounds i32*, i32** %30, i64 %15
%32 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %5, i64 %25
store i32** %31, i32*** %32
%33 = load i32*, i32** %30
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %17
store i32* %34, i32** %31
br label %35
35: ; preds = %27, %24, %3
%36 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %36, label %37, label %119
37: ; preds = %35
%38 = icmp sgt i32 %1, 1
%39 = sext i32 %2 to i64
%40 = zext i32 %0 to i64
%41 = zext i32 %1 to i64
%42 = add nsw i64 %41, -1
%43 = add nsw i64 %41, -2
%44 = and i64 %42, 3
%45 = icmp ult i64 %43, 3
%46 = and i64 %42, -4
%47 = icmp eq i64 %44, 0
br label %68
48: ; preds = %48, %22
%49 = phi i64 [ 1, %22 ], [ %65, %48 ]
%50 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %66, %48 ]
%51 = add nsw i64 %49, -1
%52 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %5, i64 %51
%53 = load i32**, i32*** %52
%54 = getelementptr inbounds i32*, i32** %53, i64 %15
%55 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %5, i64 %49
store i32** %54, i32*** %55
%56 = load i32*, i32** %53
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %17
store i32* %57, i32** %54
%58 = add nuw nsw i64 %49, 1
%59 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %5, i64 %49
%60 = load i32**, i32*** %59
%61 = getelementptr inbounds i32*, i32** %60, i64 %15
%62 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %5, i64 %58
store i32** %61, i32*** %62
%63 = load i32*, i32** %60
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %17
store i32* %64, i32** %61
%65 = add nuw nsw i64 %49, 2
%66 = add i64 %50, 2
%67 = icmp eq i64 %66, %23
br i1 %67, label %24, label %48
68: ; preds = %37, %116
%69 = phi i64 [ 0, %37 ], [ %117, %116 ]
br i1 %38, label %70, label %116
70: ; preds = %68
%71 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %5, i64 %69
br i1 %45, label %102, label %72
72: ; preds = %70, %72
%73 = phi i64 [ %99, %72 ], [ 1, %70 ]
%74 = phi i64 [ %100, %72 ], [ 0, %70 ]
%75 = load i32**, i32*** %71
%76 = add nsw i64 %73, -1
%77 = getelementptr inbounds i32*, i32** %75, i64 %76
%78 = load i32*, i32** %77
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %39
%80 = getelementptr inbounds i32*, i32** %75, i64 %73
store i32* %79, i32** %80
%81 = add nuw nsw i64 %73, 1
%82 = load i32**, i32*** %71
%83 = getelementptr inbounds i32*, i32** %82, i64 %73
%84 = load i32*, i32** %83
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %39
%86 = getelementptr inbounds i32*, i32** %82, i64 %81
store i32* %85, i32** %86
%87 = add nuw nsw i64 %73, 2
%88 = load i32**, i32*** %71
%89 = getelementptr inbounds i32*, i32** %88, i64 %81
%90 = load i32*, i32** %89
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 %39
%92 = getelementptr inbounds i32*, i32** %88, i64 %87
store i32* %91, i32** %92
%93 = add nuw nsw i64 %73, 3
%94 = load i32**, i32*** %71
%95 = getelementptr inbounds i32*, i32** %94, i64 %87
%96 = load i32*, i32** %95
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %96, i64 %39
%98 = getelementptr inbounds i32*, i32** %94, i64 %93
store i32* %97, i32** %98
%99 = add nuw nsw i64 %73, 4
%100 = add nuw i64 %74, 4
%101 = icmp eq i64 %100, %46
br i1 %101, label %102, label %72
102: ; preds = %72, %70
%103 = phi i64 [ 1, %70 ], [ %99, %72 ]
br i1 %47, label %116, label %104
104: ; preds = %102, %104
%105 = phi i64 [ %113, %104 ], [ %103, %102 ]
%106 = phi i64 [ %114, %104 ], [ 0, %102 ]
%107 = load i32**, i32*** %71
%108 = add nsw i64 %105, -1
%109 = getelementptr inbounds i32*, i32** %107, i64 %108
%110 = load i32*, i32** %109
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %110, i64 %39
%112 = getelementptr inbounds i32*, i32** %107, i64 %105
store i32* %111, i32** %112
%113 = add nuw nsw i64 %105, 1
%114 = add i64 %106, 1
%115 = icmp eq i64 %114, %44
br i1 %115, label %116, label %104
116: ; preds = %102, %104, %68
%117 = add nuw nsw i64 %69, 1
%118 = icmp eq i64 %117, %40
br i1 %118, label %119, label %68
119: ; preds = %116, %35
ret i32*** %5
}