void fft_calculate(float *re, float *im, const float *costable,
                   const float *sintable) {
  unsigned int i, j, k;
  unsigned int exchanges;
  float fact_real, fact_imag;
  float tmp_real, tmp_imag;
  unsigned int factfact;
  exchanges = 1;
  factfact = (1 << 9) / 2;
  for (i = 9; i != 0; i--) {
    for (j = 0; j != exchanges; j++) {
      fact_real = costable[j * factfact];
      fact_imag = sintable[j * factfact];
      for (k = j; k < (1 << 9); k += exchanges << 1) {
        int k1 = k + exchanges;
        tmp_real = fact_real * re[k1] - fact_imag * im[k1];
        tmp_imag = fact_real * im[k1] + fact_imag * re[k1];
        re[k1] = re[k] - tmp_real;
        im[k1] = im[k] - tmp_imag;
        re[k] += tmp_real;
        im[k] += tmp_imag;
      }
    }
    exchanges <<= 1;
    factfact >>= 1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fft_calculate>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
movl   $0x100,-0x44(%rbp)
movl   $0x9,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
je     12ab <fft_calculate+0x1ab>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
je     128b <fft_calculate+0x18b>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x44(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x44(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x200,-0x2c(%rbp)
jae    1278 <fft_calculate+0x178>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x38(%rbp),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
movd   %xmm1,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x38(%rbp),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
mulss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
subss  -0x3c(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
subss  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movss  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    117a <fft_calculate+0x7a>
jmp    127d <fft_calculate+0x17d>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    113a <fft_calculate+0x3a>
mov    -0x30(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1129 <fft_calculate+0x29>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fft_calculate>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    $0x1,%r13d
mov    $0x100,%r8d
mov    $0x9,%r9d
movaps 0xedd(%rip),%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r13d,%r13d
mov    %r13,%r10
add    %r13,%r10
mov    %r8d,%r8d
lea    0x0(,%r13,8),%r11
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
xor    %r12d,%r12d
nopl   (%rax)
mov    %r12,%rax
imul   %r8,%rax
movss  (%rdx,%rax,4),%xmm1
movss  (%rcx,%rax,4),%xmm2
movaps %xmm2,%xmm3
xorps  %xmm0,%xmm3
mov    %r14,%rbx
mov    %r15,%rax
mov    %r12,%rbp
movss  (%rax,%r13,4),%xmm4
movss  (%rbx,%r13,4),%xmm5
movaps %xmm5,%xmm6
mulss  %xmm3,%xmm6
movaps %xmm1,%xmm7
mulss  %xmm4,%xmm7
addss  %xmm6,%xmm7
mulss  %xmm2,%xmm4
mulss  %xmm1,%xmm5
addss  %xmm4,%xmm5
movss  (%rax),%xmm4
subss  %xmm7,%xmm4
movss  %xmm4,(%rax,%r13,4)
movss  (%rbx),%xmm4
subss  %xmm5,%xmm4
movss  %xmm4,(%rbx,%r13,4)
addss  (%rax),%xmm7
add    %r10,%rbp
movss  %xmm7,(%rax)
addss  (%rbx),%xmm5
movss  %xmm5,(%rbx)
add    %r11,%rax
add    %r11,%rbx
cmp    $0x200,%rbp
jb     1170 <fft_calculate+0x70>
add    $0x1,%r12
add    $0x4,%r15
add    $0x4,%r14
cmp    %r13,%r12
jne    1150 <fft_calculate+0x50>
add    %r13d,%r13d
shr    %r8d
add    $0xffffffff,%r9d
jne    1130 <fft_calculate+0x30>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @fft_calculate(float* %0, float* %1, float* %2, float* %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca float
%14 = alloca float
%15 = alloca float
%16 = alloca float
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
store float* %0, float** %5
store float* %1, float** %6
store float* %2, float** %7
store float* %3, float** %8
store i32 1, i32* %12
store i32 256, i32* %17
store i32 9, i32* %9
br label %19
19: ; preds = %129, %4
%20 = load i32, i32* %9
%21 = icmp ne i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %132
22: ; preds = %19
store i32 0, i32* %10
br label %23
23: ; preds = %121, %22
%24 = load i32, i32* %10
%25 = load i32, i32* %12
%26 = icmp ne i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %124
27: ; preds = %23
%28 = load float*, float** %7
%29 = load i32, i32* %10
%30 = load i32, i32* %17
%31 = mul i32 %29, %30
%32 = zext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %32
%34 = load float, float* %33
store float %34, float* %13
%35 = load float*, float** %8
%36 = load i32, i32* %10
%37 = load i32, i32* %17
%38 = mul i32 %36, %37
%39 = zext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds float, float* %35, i64 %39
%41 = load float, float* %40
store float %41, float* %14
%42 = load i32, i32* %10
store i32 %42, i32* %11
br label %43
43: ; preds = %115, %27
%44 = load i32, i32* %11
%45 = icmp ult i32 %44, 512
br i1 %45, label %46, label %120
46: ; preds = %43
%47 = load i32, i32* %11
%48 = load i32, i32* %12
%49 = add i32 %47, %48
store i32 %49, i32* %18
%50 = load float, float* %13
%51 = load float*, float** %5
%52 = load i32, i32* %18
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds float, float* %51, i64 %53
%55 = load float, float* %54
%56 = load float, float* %14
%57 = load float*, float** %6
%58 = load i32, i32* %18
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds float, float* %57, i64 %59
%61 = load float, float* %60
%62 = fmul float %56, %61
%63 = fneg float %62
%64 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %50, float %55, float %63)
store float %64, float* %15
%65 = load float, float* %13
%66 = load float*, float** %6
%67 = load i32, i32* %18
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds float, float* %66, i64 %68
%70 = load float, float* %69
%71 = load float, float* %14
%72 = load float*, float** %5
%73 = load i32, i32* %18
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds float, float* %72, i64 %74
%76 = load float, float* %75
%77 = fmul float %71, %76
%78 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %65, float %70, float %77)
store float %78, float* %16
%79 = load float*, float** %5
%80 = load i32, i32* %11
%81 = zext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds float, float* %79, i64 %81
%83 = load float, float* %82
%84 = load float, float* %15
%85 = fsub float %83, %84
%86 = load float*, float** %5
%87 = load i32, i32* %18
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds float, float* %86, i64 %88
store float %85, float* %89
%90 = load float*, float** %6
%91 = load i32, i32* %11
%92 = zext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds float, float* %90, i64 %92
%94 = load float, float* %93
%95 = load float, float* %16
%96 = fsub float %94, %95
%97 = load float*, float** %6
%98 = load i32, i32* %18
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds float, float* %97, i64 %99
store float %96, float* %100
%101 = load float, float* %15
%102 = load float*, float** %5
%103 = load i32, i32* %11
%104 = zext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds float, float* %102, i64 %104
%106 = load float, float* %105
%107 = fadd float %106, %101
store float %107, float* %105
%108 = load float, float* %16
%109 = load float*, float** %6
%110 = load i32, i32* %11
%111 = zext i32 %110 to i64
%112 = getelementptr inbounds float, float* %109, i64 %111
%113 = load float, float* %112
%114 = fadd float %113, %108
store float %114, float* %112
br label %115
115: ; preds = %46
%116 = load i32, i32* %12
%117 = shl i32 %116, 1
%118 = load i32, i32* %11
%119 = add i32 %118, %117
store i32 %119, i32* %11
br label %43
120: ; preds = %43
br label %121
121: ; preds = %120
%122 = load i32, i32* %10
%123 = add i32 %122, 1
store i32 %123, i32* %10
br label %23
124: ; preds = %23
%125 = load i32, i32* %12
%126 = shl i32 %125, 1
store i32 %126, i32* %12
%127 = load i32, i32* %17
%128 = lshr i32 %127, 1
store i32 %128, i32* %17
br label %129
129: ; preds = %124
%130 = load i32, i32* %9
%131 = add i32 %130, -1
store i32 %131, i32* %9
br label %19
132: ; preds = %19
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @fft_calculate(float* nocapture %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2, float* nocapture %3) {
br label %5
5: ; preds = %47, %4
%6 = phi i32 [ 9, %4 ], [ %50, %47 ]
%7 = phi i32 [ 256, %4 ], [ %49, %47 ]
%8 = phi i32 [ 1, %4 ], [ %48, %47 ]
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = shl nuw nsw i64 %9, 1
%11 = sext i32 %8 to i64
%12 = zext i32 %7 to i64
br label %13
13: ; preds = %44, %5
%14 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %45, %44 ]
%15 = mul nuw nsw i64 %14, %12
%16 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %15
%17 = load float, float* %16
%18 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %15
%19 = load float, float* %18
%20 = fneg float %19
br label %21
21: ; preds = %13, %21
%22 = phi i64 [ %14, %13 ], [ %42, %21 ]
%23 = add nuw nsw i64 %22, %11
%24 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %23
%25 = load float, float* %24
%26 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %23
%27 = load float, float* %26
%28 = fmul float %27, %20
%29 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %17, float %25, float %28)
%30 = fmul float %19, %25
%31 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %17, float %27, float %30)
%32 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %22
%33 = load float, float* %32
%34 = fsub float %33, %29
store float %34, float* %24
%35 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %22
%36 = load float, float* %35
%37 = fsub float %36, %31
store float %37, float* %26
%38 = load float, float* %32
%39 = fadd float %29, %38
store float %39, float* %32
%40 = load float, float* %35
%41 = fadd float %31, %40
store float %41, float* %35
%42 = add nuw nsw i64 %22, %10
%43 = icmp ult i64 %42, 512
br i1 %43, label %21, label %44
44: ; preds = %21
%45 = add nuw nsw i64 %14, 1
%46 = icmp eq i64 %45, %9
br i1 %46, label %47, label %13
47: ; preds = %44
%48 = shl i32 %8, 1
%49 = lshr i32 %7, 1
%50 = add nsw i32 %6, -1
%51 = icmp eq i32 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %5
52: ; preds = %47
ret void
}