void transpose(double a[][100], double b[][100], int m, int n) {
  int i, j;
  for (i = 1; i <= m; i++) {
    for (j = 1; j <= n; j++)
      b[i][j] = a[j][i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<transpose>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     118f <transpose+0x8f>
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     117c <transpose+0x7c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
imul   $0x320,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
imul   $0x320,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112c <transpose+0x2c>
jmp    1181 <transpose+0x81>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1119 <transpose+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<transpose>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
mov    %rsi,-0x28(%rsp)
mov    %rdi,-0x30(%rsp)
test   %edx,%edx
jle    131c <transpose+0x21c>
mov    -0x18(%rsp),%rax
lea    0x1(%rax),%r14d
add    $0x1,%edx
lea    -0x1(%r14),%rax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
mov    -0x30(%rsp),%rcx
lea    0xc88(%rcx),%r11
mov    -0x28(%rsp),%rax
lea    0x338(%rax),%rbx
add    $0x320,%rax
lea    0x8(%rcx),%r15
lea    0x648(%rcx),%r12
mov    $0x1,%r13d
xor    %ebp,%ebp
jmp    11aa <transpose+0xaa>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r13
add    $0x1,%rbp
add    $0x8,%r11
add    $0x320,%rbx
add    $0x320,%rax
add    $0x8,%r15
add    $0x8,%r12
cmp    %rdx,%r13
je     131c <transpose+0x21c>
cmpl   $0x0,-0x18(%rsp)
jle    1180 <transpose+0x80>
mov    $0x1,%r10d
cmpq   $0x4,-0x20(%rsp)
jb     1270 <transpose+0x170>
imul   $0x320,%r13,%rsi
imul   $0x320,%r14,%rdi
add    -0x30(%rsp),%rdi
mov    -0x28(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rsi,1),%r8
add    $0x8,%r8
lea    (%rdi,%rbp,8),%rdi
add    $0xfffffffffffffcf0,%rdi
cmp    %rdi,%r8
jae    1211 <transpose+0x111>
add    -0x28(%rsp),%rsi
lea    (%rsi,%r14,8),%rsi
mov    -0x30(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%r13,8),%rdi
add    $0x320,%rdi
cmp    %rsi,%rdi
jb     1270 <transpose+0x170>
mov    %r11,%rsi
xor    %edi,%edi
mov    -0x8(%rsp),%rcx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  -0x960(%rsi),%xmm0
ff
movhps -0x640(%rsi),%xmm0
movsd  -0x320(%rsi),%xmm1
ff
movhps (%rsi),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rbx,%rdi,8)
movups %xmm1,(%rbx,%rdi,8)
add    $0x4,%rdi
add    $0xc80,%rsi
cmp    %rdi,%rcx
jne    1220 <transpose+0x120>
mov    -0x10(%rsp),%r10
cmp    %rcx,-0x20(%rsp)
je     1180 <transpose+0x80>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r14d,%edi
sub    %r10d,%edi
mov    %r10,%r8
not    %r8
add    %r14,%r8
and    $0x3,%rdi
je     12b9 <transpose+0x1b9>
imul   $0x320,%r10,%rsi
add    %r15,%rsi
imul   $0x64,%rdi,%rdi
xor    %r9d,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rsi,%r9,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%r10,8)
add    $0x1,%r10
add    $0x64,%r9
cmp    %r9,%rdi
jne    12a0 <transpose+0x1a0>
cmp    $0x3,%r8
jb     1180 <transpose+0x80>
imul   $0x320,%r10,%rsi
add    %r12,%rsi
nopl   (%rax)
movsd  -0x640(%rsi),%xmm0
ff
movsd  %xmm0,(%rax,%r10,8)
movsd  -0x320(%rsi),%xmm0
ff
movsd  %xmm0,0x8(%rax,%r10,8)
movsd  (%rsi),%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%rax,%r10,8)
movsd  0x320(%rsi),%xmm0
movsd  %xmm0,0x18(%rax,%r10,8)
add    $0x4,%r10
add    $0xc80,%rsi
cmp    %r10,%r14
jne    12d0 <transpose+0x1d0>
jmp    1180 <transpose+0x80>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @transpose([100 x double]* %0, [100 x double]* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca [100 x double]*
%6 = alloca [100 x double]*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store [100 x double]* %0, [100 x double]** %5
store [100 x double]* %1, [100 x double]** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 1, i32* %9
br label %11
11: ; preds = %40, %4
%12 = load i32, i32* %9
%13 = load i32, i32* %7
%14 = icmp sle i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %43
15: ; preds = %11
store i32 1, i32* %10
br label %16
16: ; preds = %36, %15
%17 = load i32, i32* %10
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp sle i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %39
20: ; preds = %16
%21 = load [100 x double]*, [100 x double]** %5
%22 = load i32, i32* %10
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %9
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %24, i64 0, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = load [100 x double]*, [100 x double]** %6
%30 = load i32, i32* %9
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %10
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %32, i64 0, i64 %34
store double %28, double* %35
br label %36
36: ; preds = %20
%37 = load i32, i32* %10
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %10
br label %16
39: ; preds = %16
br label %40
40: ; preds = %39
%41 = load i32, i32* %9
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %9
br label %11
43: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @transpose([100 x double]* nocapture %0, [100 x double]* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp slt i32 %2, 1
br i1 %5, label %97, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp slt i32 %3, 1
%8 = add i32 %3, 1
%9 = add nuw i32 %2, 1
%10 = zext i32 %9 to i64
%11 = zext i32 %8 to i64
%12 = add nsw i64 %11, -1
%13 = icmp ult i64 %12, 4
%14 = and i64 %12, -4
%15 = or i64 %14, 1
%16 = icmp eq i64 %12, %14
br label %17
17: ; preds = %6, %93
%18 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %96, %93 ]
%19 = phi i64 [ 1, %6 ], [ %94, %93 ]
%20 = getelementptr [100 x double], [100 x double]* %1, i64 %19, i64 1
%21 = getelementptr [100 x double], [100 x double]* %1, i64 %19, i64 %11
%22 = getelementptr [100 x double], [100 x double]* %0, i64 1, i64 %19
%23 = add i64 %18, -98
%24 = getelementptr [100 x double], [100 x double]* %0, i64 %11, i64 %23
br i1 %7, label %93, label %25
25: ; preds = %17
br i1 %13, label %55, label %26
26: ; preds = %25
%27 = icmp ult double* %20, %24
%28 = icmp ult double* %22, %21
%29 = and i1 %27, %28
br i1 %29, label %55, label %30
30: ; preds = %26, %30
%31 = phi i64 [ %52, %30 ], [ 0, %26 ]
%32 = or i64 %31, 1
%33 = or i64 %31, 2
%34 = or i64 %31, 3
%35 = add i64 %31, 4
%36 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %0, i64 %32, i64 %19
%37 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %0, i64 %33, i64 %19
%38 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %0, i64 %34, i64 %19
%39 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %0, i64 %35, i64 %19
%40 = load double, double* %36
%41 = load double, double* %37
%42 = insertelement <2 x double> poison, double %40, i64 0
%43 = insertelement <2 x double> %42, double %41, i64 1
%44 = load double, double* %38
%45 = load double, double* %39
%46 = insertelement <2 x double> poison, double %44, i64 0
%47 = insertelement <2 x double> %46, double %45, i64 1
%48 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %1, i64 %19, i64 %32
%49 = bitcast double* %48 to <2 x double>*
store <2 x double> %43, <2 x double>* %49
%50 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 2
%51 = bitcast double* %50 to <2 x double>*
store <2 x double> %47, <2 x double>* %51
%52 = add nuw i64 %31, 4
%53 = icmp eq i64 %52, %14
br i1 %53, label %54, label %30
54: ; preds = %30
br i1 %16, label %93, label %55
55: ; preds = %26, %25, %54
%56 = phi i64 [ 1, %26 ], [ 1, %25 ], [ %15, %54 ]
%57 = sub nsw i64 %11, %56
%58 = xor i64 %56, -1
%59 = add nsw i64 %58, %11
%60 = and i64 %57, 3
%61 = icmp eq i64 %60, 0
br i1 %61, label %71, label %62
62: ; preds = %55, %62
%63 = phi i64 [ %68, %62 ], [ %56, %55 ]
%64 = phi i64 [ %69, %62 ], [ 0, %55 ]
%65 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %0, i64 %63, i64 %19
%66 = load double, double* %65
%67 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %1, i64 %19, i64 %63
store double %66, double* %67
%68 = add nuw nsw i64 %63, 1
%69 = add i64 %64, 1
%70 = icmp eq i64 %69, %60
br i1 %70, label %71, label %62
71: ; preds = %62, %55
%72 = phi i64 [ %56, %55 ], [ %68, %62 ]
%73 = icmp ult i64 %59, 3
br i1 %73, label %93, label %74
74: ; preds = %71, %74
%75 = phi i64 [ %91, %74 ], [ %72, %71 ]
%76 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %0, i64 %75, i64 %19
%77 = load double, double* %76
%78 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %1, i64 %19, i64 %75
store double %77, double* %78
%79 = add nuw nsw i64 %75, 1
%80 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %0, i64 %79, i64 %19
%81 = load double, double* %80
%82 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %1, i64 %19, i64 %79
store double %81, double* %82
%83 = add nuw nsw i64 %75, 2
%84 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %0, i64 %83, i64 %19
%85 = load double, double* %84
%86 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %1, i64 %19, i64 %83
store double %85, double* %86
%87 = add nuw nsw i64 %75, 3
%88 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %0, i64 %87, i64 %19
%89 = load double, double* %88
%90 = getelementptr inbounds [100 x double], [100 x double]* %1, i64 %19, i64 %87
store double %89, double* %90
%91 = add nuw nsw i64 %75, 4
%92 = icmp eq i64 %91, %11
br i1 %92, label %93, label %74
93: ; preds = %71, %74, %54, %17
%94 = add nuw nsw i64 %19, 1
%95 = icmp eq i64 %94, %10
%96 = add i64 %18, 1
br i1 %95, label %97, label %17
97: ; preds = %93, %4
ret void
}