#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 fabs(double);
double sqrt(double);
void calculateNumericalDiffusionResGradQuad(
    int nElements_global, int nQuadraturePoints_element, int nSpace,
    double shockCapturingDiffusion, double *elementDiameter,
    double *strong_residual, double *grad_u, double *numDiff) {
  int eN, k, I;
  double h, num, den, n_grad_u;
  for (eN = 0; eN < nElements_global; eN++) {
    h = elementDiameter[eN];
    for (k = 0; k < nQuadraturePoints_element; k++) {
      n_grad_u = 0.0;
      for (I = 0; I < nSpace; I++) {
        n_grad_u +=
            grad_u[eN * nQuadraturePoints_element * nSpace + k * nSpace + I] *
            grad_u[eN * nQuadraturePoints_element * nSpace + k * nSpace + I];
      }
      num = shockCapturingDiffusion * 0.5 * h *
            fabs(strong_residual[eN * nQuadraturePoints_element + k]);
      den = sqrt(n_grad_u) + 1.0e-8;
      numDiff[eN * nQuadraturePoints_element + k] = num / den;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calculateNumericalDiffusionResGradQuad>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1287 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x177>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1274 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x164>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11ef <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0xdf>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
add    -0x3c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
add    -0x3c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x60(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    117d <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x6d>
movsd  0xe11(%rip),%xmm0
mulsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x48(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movaps 0xdf2(%rip),%xmm2
pand   %xmm2,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
movsd  0xdc3(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
divsd  -0x58(%rbp),%xmm0
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1162 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x52>
jmp    1279 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x169>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    113d <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x2d>
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calculateNumericalDiffusionResGradQuad>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x98,%rsp
mov    %r9,0x30(%rsp)
mov    %rcx,0x40(%rsp)
movsd  %xmm0,0x10(%rsp)
mov    %esi,0xc(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    1383 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x273>
mov    %edx,%ebp
mov    0xd0(%rsp),%r9
movsd  0x10(%rsp),%xmm0
mulsd  0xeab(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%rsp)
mov    0xc(%rsp),%ecx
movslq %ecx,%rax
mov    %edi,%esi
mov    %rsi,0x48(%rsp)
mov    %rax,0x38(%rsp)
mov    %eax,%r10d
mov    %edx,%r13d
lea    -0x1(%r13),%rax
mov    %rax,0x78(%rsp)
mov    %r13d,%r12d
and    $0x3,%r12d
and    $0xfffffffc,%r13d
mov    0x30(%rsp),%rax
add    $0x18,%rax
mov    %rax,0x50(%rsp)
mov    %edx,%eax
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,0x2c(%rsp)
xor    %eax,%eax
mov    %rax,0x20(%rsp)
movapd 0xe62(%rip),%xmm3
xorpd  %xmm4,%xmm4
movsd  0xe4e(%rip),%xmm5
xor    %eax,%eax
mov    %rax,0x18(%rsp)
mov    %r8,0x60(%rsp)
mov    %r10,0x58(%rsp)
jmp    11fa <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0xea>
nopl   (%rax)
mov    0x18(%rsp),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    0x20(%rsp),%rax
add    0x2c(%rsp),%eax
mov    %rax,0x20(%rsp)
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,0x18(%rsp)
cmp    0x48(%rsp),%rcx
je     1383 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x273>
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
jle    11d0 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0xc0>
mov    0x18(%rsp),%rcx
mov    %rcx,%rdi
imul   0x38(%rsp),%rdi
mov    0x40(%rsp),%rax
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm6
mulsd  0x10(%rsp),%xmm6
mov    0x20(%rsp),%rax
mov    %eax,%ebx
xor    %r15d,%r15d
mov    %rdi,0x70(%rsp)
movsd  %xmm6,0x68(%rsp)
jmp    12ad <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x19d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movapd %xmm1,0x80(%rsp)
call   1030 <sqrt@plt>
movapd 0x80(%rsp),%xmm1
movsd  0x68(%rsp),%xmm6
mov    0x70(%rsp),%rdi
movsd  0xd9e(%rip),%xmm5
xorpd  %xmm4,%xmm4
movapd 0xd9a(%rip),%xmm3
mov    0x58(%rsp),%r10
mov    0xd0(%rsp),%r9
mov    0x60(%rsp),%r8
andpd  %xmm3,%xmm1
mulsd  %xmm6,%xmm1
addsd  %xmm5,%xmm0
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%r9,%r14,8)
add    $0x1,%r15
add    %ebp,%ebx
cmp    %r10,%r15
je     11d0 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0xc0>
test   %ebp,%ebp
jle    12d0 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x1c0>
movslq %ebx,%rax
cmpq   $0x3,0x78(%rsp)
jae    12e0 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x1d0>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    1330 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x220>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
xorpd  %xmm0,%xmm0
jmp    1366 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x256>
nopl   0x0(%rax)
mov    0x50(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,8),%rsi
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
nop
movsd  -0x18(%rsi,%rcx,8),%xmm1
movsd  -0x10(%rsi,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  -0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%r13
jne    12f0 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x1e0>
test   %r12,%r12
je     1366 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x256>
add    %rax,%rcx
mov    0x30(%rsp),%rax
lea    (%rax,%rcx,8),%rax
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r12
jne    1350 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x240>
lea    (%r15,%rdi,1),%r14
movsd  (%r8,%r14,8),%xmm1
ucomisd %xmm4,%xmm0
jb     1240 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x130>
sqrtsd %xmm0,%xmm0
jmp    1288 <calculateNumericalDiffusionResGradQuad+0x178>
add    $0x98,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @calculateNumericalDiffusionResGradQuad(i32 %0, i32 %1, i32 %2, double %3, double* %4, double* %5, double* %6, double* %7) {
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca double
%13 = alloca double*
%14 = alloca double*
%15 = alloca double*
%16 = alloca double*
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
%20 = alloca double
%21 = alloca double
%22 = alloca double
%23 = alloca double
store i32 %0, i32* %9
store i32 %1, i32* %10
store i32 %2, i32* %11
store double %3, double* %12
store double* %4, double** %13
store double* %5, double** %14
store double* %6, double** %15
store double* %7, double** %16
store i32 0, i32* %17
br label %24
24: ; preds = %113, %8
%25 = load i32, i32* %17
%26 = load i32, i32* %9
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %116
28: ; preds = %24
%29 = load double*, double** %13
%30 = load i32, i32* %17
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %31
%33 = load double, double* %32
store double %33, double* %20
store i32 0, i32* %18
br label %34
34: ; preds = %109, %28
%35 = load i32, i32* %18
%36 = load i32, i32* %10
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %112
38: ; preds = %34
store double 0.000000e+00, double* %23
store i32 0, i32* %19
br label %39
39: ; preds = %76, %38
%40 = load i32, i32* %19
%41 = load i32, i32* %11
%42 = icmp slt i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %79
43: ; preds = %39
%44 = load double*, double** %15
%45 = load i32, i32* %17
%46 = load i32, i32* %10
%47 = mul nsw i32 %45, %46
%48 = load i32, i32* %11
%49 = mul nsw i32 %47, %48
%50 = load i32, i32* %18
%51 = load i32, i32* %11
%52 = mul nsw i32 %50, %51
%53 = add nsw i32 %49, %52
%54 = load i32, i32* %19
%55 = add nsw i32 %53, %54
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %56
%58 = load double, double* %57
%59 = load double*, double** %15
%60 = load i32, i32* %17
%61 = load i32, i32* %10
%62 = mul nsw i32 %60, %61
%63 = load i32, i32* %11
%64 = mul nsw i32 %62, %63
%65 = load i32, i32* %18
%66 = load i32, i32* %11
%67 = mul nsw i32 %65, %66
%68 = add nsw i32 %64, %67
%69 = load i32, i32* %19
%70 = add nsw i32 %68, %69
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds double, double* %59, i64 %71
%73 = load double, double* %72
%74 = load double, double* %23
%75 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %58, double %73, double %74)
store double %75, double* %23
br label %76
76: ; preds = %43
%77 = load i32, i32* %19
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %19
br label %39
79: ; preds = %39
%80 = load double, double* %12
%81 = fmul double %80, 5.000000e-01
%82 = load double, double* %20
%83 = fmul double %81, %82
%84 = load double*, double** %14
%85 = load i32, i32* %17
%86 = load i32, i32* %10
%87 = mul nsw i32 %85, %86
%88 = load i32, i32* %18
%89 = add nsw i32 %87, %88
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds double, double* %84, i64 %90
%92 = load double, double* %91
%93 = call double @llvm.fabs.f64(double %92)
%94 = fmul double %83, %93
store double %94, double* %21
%95 = load double, double* %23
%96 = call double @sqrt(double %95)
%97 = fadd double %96, 1.000000e-08
store double %97, double* %22
%98 = load double, double* %21
%99 = load double, double* %22
%100 = fdiv double %98, %99
%101 = load double*, double** %16
%102 = load i32, i32* %17
%103 = load i32, i32* %10
%104 = mul nsw i32 %102, %103
%105 = load i32, i32* %18
%106 = add nsw i32 %104, %105
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds double, double* %101, i64 %107
store double %100, double* %108
br label %109
109: ; preds = %79
%110 = load i32, i32* %18
%111 = add nsw i32 %110, 1
store i32 %111, i32* %18
br label %34
112: ; preds = %34
br label %113
113: ; preds = %112
%114 = load i32, i32* %17
%115 = add nsw i32 %114, 1
store i32 %115, i32* %17
br label %24
116: ; preds = %24
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @calculateNumericalDiffusionResGradQuad(i32 %0, i32 %1, i32 %2, double %3, double* nocapture %4, double* nocapture %5, double* nocapture %6, double* nocapture writeonly %7) {
%9 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %9, label %10, label %95
10: ; preds = %8
%11 = icmp sgt i32 %1, 0
%12 = icmp sgt i32 %2, 0
%13 = fmul double %3, 5.000000e-01
%14 = sext i32 %1 to i64
%15 = zext i32 %0 to i64
%16 = zext i32 %1 to i64
%17 = zext i32 %2 to i64
%18 = add nsw i64 %17, -1
%19 = and i64 %17, 3
%20 = icmp ult i64 %18, 3
%21 = and i64 %17, 4294967292
%22 = icmp eq i64 %19, 0
br label %23
23: ; preds = %10, %92
%24 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %93, %92 ]
br i1 %11, label %25, label %92
25: ; preds = %23
%26 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %24
%27 = load double, double* %26
%28 = mul nsw i64 %24, %14
%29 = fmul double %13, %27
%30 = trunc i64 %28 to i32
br label %31
31: ; preds = %25, %79
%32 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %90, %79 ]
br i1 %12, label %33, label %79
33: ; preds = %31
%34 = trunc i64 %32 to i32
%35 = add i32 %34, %30
%36 = mul i32 %35, %2
%37 = sext i32 %36 to i64
br i1 %20, label %64, label %38
38: ; preds = %33, %38
%39 = phi i64 [ %61, %38 ], [ 0, %33 ]
%40 = phi double [ %60, %38 ], [ 0.000000e+00, %33 ]
%41 = phi i64 [ %62, %38 ], [ 0, %33 ]
%42 = add nsw i64 %39, %37
%43 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %44, double %44, double %40)
%46 = or i64 %39, 1
%47 = add nsw i64 %46, %37
%48 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %49, double %49, double %45)
%51 = or i64 %39, 2
%52 = add nsw i64 %51, %37
%53 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %52
%54 = load double, double* %53
%55 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %54, double %54, double %50)
%56 = or i64 %39, 3
%57 = add nsw i64 %56, %37
%58 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %57
%59 = load double, double* %58
%60 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %59, double %59, double %55)
%61 = add nuw nsw i64 %39, 4
%62 = add i64 %41, 4
%63 = icmp eq i64 %62, %21
br i1 %63, label %64, label %38
64: ; preds = %38, %33
%65 = phi double [ undef, %33 ], [ %60, %38 ]
%66 = phi i64 [ 0, %33 ], [ %61, %38 ]
%67 = phi double [ 0.000000e+00, %33 ], [ %60, %38 ]
br i1 %22, label %79, label %68
68: ; preds = %64, %68
%69 = phi i64 [ %76, %68 ], [ %66, %64 ]
%70 = phi double [ %75, %68 ], [ %67, %64 ]
%71 = phi i64 [ %77, %68 ], [ 0, %64 ]
%72 = add nsw i64 %69, %37
%73 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %72
%74 = load double, double* %73
%75 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %74, double %74, double %70)
%76 = add nuw nsw i64 %69, 1
%77 = add i64 %71, 1
%78 = icmp eq i64 %77, %19
br i1 %78, label %79, label %68
79: ; preds = %64, %68, %31
%80 = phi double [ 0.000000e+00, %31 ], [ %65, %64 ], [ %75, %68 ]
%81 = add nsw i64 %32, %28
%82 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %81
%83 = load double, double* %82
%84 = tail call double @llvm.fabs.f64(double %83)
%85 = fmul double %29, %84
%86 = tail call double @sqrt(double %80)
%87 = fadd double %86, 1.000000e-08
%88 = fdiv double %85, %87
%89 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %81
store double %88, double* %89
%90 = add nuw nsw i64 %32, 1
%91 = icmp eq i64 %90, %16
br i1 %91, label %92, label %31
92: ; preds = %79, %23
%93 = add nuw nsw i64 %24, 1
%94 = icmp eq i64 %93, %15
br i1 %94, label %95, label %23
95: ; preds = %92, %8
ret void
}