float *vec3_multiply_mat3(float *result, float *a, float *m) {
  float x = a[0];
  float y = a[1];
  float z = a[2];
  result[0] = m[0] * x + m[3] * y + m[6] * z;
  result[1] = m[1] * x + m[4] * y + m[7] * z;
  result[2] = m[2] * x + m[5] * y + m[8] * z;
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<vec3_multiply_mat3>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
movss  -0x1c(%rbp),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  0xc(%rax),%xmm0
mulss  -0x20(%rbp),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  0x18(%rax),%xmm0
movss  -0x24(%rbp),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm1
movss  -0x1c(%rbp),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  0x10(%rax),%xmm0
mulss  -0x20(%rbp),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  0x1c(%rax),%xmm0
movss  -0x24(%rbp),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x4(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm1
movss  -0x1c(%rbp),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  0x14(%rax),%xmm0
mulss  -0x20(%rbp),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  0x20(%rax),%xmm0
movss  -0x24(%rbp),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x8(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<vec3_multiply_mat3>:
mov    %rdi,%rax
movss  (%rsi),%xmm0
movss  0x4(%rsi),%xmm2
movss  0x8(%rsi),%xmm1
movss  0xc(%rdx),%xmm3
mulss  %xmm2,%xmm3
movss  (%rdx),%xmm4
mulss  %xmm0,%xmm4
addss  %xmm3,%xmm4
movss  0x18(%rdx),%xmm3
mulss  %xmm1,%xmm3
addss  %xmm4,%xmm3
movss  %xmm3,(%rdi)
movss  0x10(%rdx),%xmm3
mulss  %xmm2,%xmm3
movss  0x4(%rdx),%xmm4
mulss  %xmm0,%xmm4
addss  %xmm3,%xmm4
movss  0x1c(%rdx),%xmm3
mulss  %xmm1,%xmm3
addss  %xmm4,%xmm3
movss  %xmm3,0x4(%rdi)
mulss  0x14(%rdx),%xmm2
mulss  0x8(%rdx),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm0
mulss  0x20(%rdx),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x8(%rdi)
ret

LLVM IR (-O0):
define float* @vec3_multiply_mat3(float* %0, float* %1, float* %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca float
%8 = alloca float
%9 = alloca float
store float* %0, float** %4
store float* %1, float** %5
store float* %2, float** %6
%10 = load float*, float** %5
%11 = getelementptr inbounds float, float* %10, i64 0
%12 = load float, float* %11
store float %12, float* %7
%13 = load float*, float** %5
%14 = getelementptr inbounds float, float* %13, i64 1
%15 = load float, float* %14
store float %15, float* %8
%16 = load float*, float** %5
%17 = getelementptr inbounds float, float* %16, i64 2
%18 = load float, float* %17
store float %18, float* %9
%19 = load float*, float** %6
%20 = getelementptr inbounds float, float* %19, i64 0
%21 = load float, float* %20
%22 = load float, float* %7
%23 = load float*, float** %6
%24 = getelementptr inbounds float, float* %23, i64 3
%25 = load float, float* %24
%26 = load float, float* %8
%27 = fmul float %25, %26
%28 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %21, float %22, float %27)
%29 = load float*, float** %6
%30 = getelementptr inbounds float, float* %29, i64 6
%31 = load float, float* %30
%32 = load float, float* %9
%33 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %31, float %32, float %28)
%34 = load float*, float** %4
%35 = getelementptr inbounds float, float* %34, i64 0
store float %33, float* %35
%36 = load float*, float** %6
%37 = getelementptr inbounds float, float* %36, i64 1
%38 = load float, float* %37
%39 = load float, float* %7
%40 = load float*, float** %6
%41 = getelementptr inbounds float, float* %40, i64 4
%42 = load float, float* %41
%43 = load float, float* %8
%44 = fmul float %42, %43
%45 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %38, float %39, float %44)
%46 = load float*, float** %6
%47 = getelementptr inbounds float, float* %46, i64 7
%48 = load float, float* %47
%49 = load float, float* %9
%50 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %48, float %49, float %45)
%51 = load float*, float** %4
%52 = getelementptr inbounds float, float* %51, i64 1
store float %50, float* %52
%53 = load float*, float** %6
%54 = getelementptr inbounds float, float* %53, i64 2
%55 = load float, float* %54
%56 = load float, float* %7
%57 = load float*, float** %6
%58 = getelementptr inbounds float, float* %57, i64 5
%59 = load float, float* %58
%60 = load float, float* %8
%61 = fmul float %59, %60
%62 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %55, float %56, float %61)
%63 = load float*, float** %6
%64 = getelementptr inbounds float, float* %63, i64 8
%65 = load float, float* %64
%66 = load float, float* %9
%67 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %65, float %66, float %62)
%68 = load float*, float** %4
%69 = getelementptr inbounds float, float* %68, i64 2
store float %67, float* %69
%70 = load float*, float** %4
ret float* %70
}

LLVM IR (-O2):
define float* @vec3_multiply_mat3(float* returned writeonly %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2) {
%4 = load float, float* %1
%5 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 1
%6 = load float, float* %5
%7 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 2
%8 = load float, float* %7
%9 = load float, float* %2
%10 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 3
%11 = load float, float* %10
%12 = fmul float %6, %11
%13 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %9, float %4, float %12)
%14 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 6
%15 = load float, float* %14
%16 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %15, float %8, float %13)
store float %16, float* %0
%17 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 1
%18 = load float, float* %17
%19 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 4
%20 = load float, float* %19
%21 = fmul float %6, %20
%22 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %18, float %4, float %21)
%23 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 7
%24 = load float, float* %23
%25 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %24, float %8, float %22)
%26 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 1
store float %25, float* %26
%27 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 2
%28 = load float, float* %27
%29 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 5
%30 = load float, float* %29
%31 = fmul float %6, %30
%32 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %4, float %31)
%33 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 8
%34 = load float, float* %33
%35 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %34, float %8, float %32)
%36 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 2
store float %35, float* %36
ret float* %0
}