void vec_outer(double *v1, const double *v2, const double *v3, const int n) {
  int i, j;
  for (j = 0; j < n; j++) {
    for (i = 0; i < n; i++) {
      v1[n * j + i] = v2[j] * v3[i];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<vec_outer>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    118a <vec_outer+0x8a>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1177 <vec_outer+0x77>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112d <vec_outer+0x2d>
jmp    117c <vec_outer+0x7c>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111a <vec_outer+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<vec_outer>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
jle    1307 <vec_outer+0x207>
mov    %ecx,%r13d
lea    (%rdx,%r13,8),%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    %r13d,%eax
and    $0xfffffffc,%eax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
mov    %rax,%rbp
shr    $0x2,%rbp
add    $0x1,%rbp
mov    %rbp,%rax
mov    %rbp,-0x20(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rbp
mov    %rbp,-0x28(%rsp)
mov    %r13,%r15
neg    %r15
lea    0x30(%rdi),%r11
lea    0x0(,%r13,8),%r12
lea    0x8(%rdi),%rax
xor    %ebp,%ebp
jmp    1183 <vec_outer+0x83>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbp
add    %r12,%r11
add    %r12,%rax
cmp    %r13,%rbp
je     1307 <vec_outer+0x207>
mov    %rbp,%r14
imul   %r13,%r14
cmp    $0x4,%ecx
jae    11f0 <vec_outer+0xf0>
xor    %r10d,%r10d
mov    %r10,%rbx
test   $0x1,%r13b
je     11b6 <vec_outer+0xb6>
movsd  (%rsi,%rbp,8),%xmm0
mulsd  (%rdx,%r10,8),%xmm0
add    %r10,%r14
movsd  %xmm0,(%rdi,%r14,8)
mov    %r10,%rbx
or     $0x1,%rbx
not    %r10
cmp    %r15,%r10
je     1170 <vec_outer+0x70>
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rsi,%rbp,8),%xmm0
mulsd  (%rdx,%rbx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rax,%rbx,8)
movsd  (%rsi,%rbp,8),%xmm0
mulsd  0x8(%rdx,%rbx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rbx,8)
add    $0x2,%rbx
cmp    %rbx,%r13
jne    11c0 <vec_outer+0xc0>
jmp    1170 <vec_outer+0x70>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r14,%r13,1),%r8
lea    (%rdi,%r14,8),%rbx
lea    (%rdi,%r8,8),%r8
lea    (%rsi,%rbp,8),%r10
add    $0x8,%r10
lea    (%rsi,%rbp,8),%r9
cmp    %r10,%rbx
setb   %r10b
cmp    %r8,%r9
setb   %r9b
cmp    -0x8(%rsp),%rbx
setb   %bl
cmp    %rdx,%r8
seta   %r8b
test   %r9b,%r10b
jne    118f <vec_outer+0x8f>
mov    $0x0,%r10d
and    %r8b,%bl
jne    1192 <vec_outer+0x92>
cmpq   $0x0,-0x18(%rsp)
je     12fb <vec_outer+0x1fb>
movsd  (%rsi,%rbp,8),%xmm0
unpcklpd %xmm0,%xmm0
mov    -0x28(%rsp),%rbx
xor    %r10d,%r10d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movupd (%rdx,%r10,8),%xmm1
movupd 0x10(%rdx,%r10,8),%xmm2
mulpd  %xmm0,%xmm1
mulpd  %xmm0,%xmm2
movupd %xmm1,-0x30(%r11,%r10,8)
movupd %xmm2,-0x20(%r11,%r10,8)
movupd 0x20(%rdx,%r10,8),%xmm1
movupd 0x30(%rdx,%r10,8),%xmm2
mulpd  %xmm0,%xmm1
mulpd  %xmm0,%xmm2
movupd %xmm1,-0x10(%r11,%r10,8)
movupd %xmm2,(%r11,%r10,8)
add    $0x8,%r10
add    $0xfffffffffffffffe,%rbx
jne    1260 <vec_outer+0x160>
testb  $0x1,-0x20(%rsp)
je     12e5 <vec_outer+0x1e5>
movsd  (%rsi,%rbp,8),%xmm0
unpcklpd %xmm0,%xmm0
movupd (%rdx,%r10,8),%xmm1
movupd 0x10(%rdx,%r10,8),%xmm2
mulpd  %xmm0,%xmm1
mulpd  %xmm0,%xmm2
add    %r14,%r10
movupd %xmm1,(%rdi,%r10,8)
movupd %xmm2,0x10(%rdi,%r10,8)
mov    -0x10(%rsp),%rbx
mov    %rbx,%r10
cmp    %r13,%rbx
je     1170 <vec_outer+0x70>
jmp    1192 <vec_outer+0x92>
xor    %r10d,%r10d
testb  $0x1,-0x20(%rsp)
jne    12b7 <vec_outer+0x1b7>
jmp    12e5 <vec_outer+0x1e5>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @vec_outer(double* %0, double* %1, double* %2, i32 %3) {
%5 = alloca double*
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store double* %0, double** %5
store double* %1, double** %6
store double* %2, double** %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %10
br label %11
11: ; preds = %44, %4
%12 = load i32, i32* %10
%13 = load i32, i32* %8
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %47
15: ; preds = %11
store i32 0, i32* %9
br label %16
16: ; preds = %40, %15
%17 = load i32, i32* %9
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %43
20: ; preds = %16
%21 = load double*, double** %6
%22 = load i32, i32* %10
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %23
%25 = load double, double* %24
%26 = load double*, double** %7
%27 = load i32, i32* %9
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 %28
%30 = load double, double* %29
%31 = fmul double %25, %30
%32 = load double*, double** %5
%33 = load i32, i32* %8
%34 = load i32, i32* %10
%35 = mul nsw i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %9
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 %38
store double %31, double* %39
br label %40
40: ; preds = %20
%41 = load i32, i32* %9
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %9
br label %16
43: ; preds = %16
br label %44
44: ; preds = %43
%45 = load i32, i32* %10
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %10
br label %11
47: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @vec_outer(double* nocapture writeonly %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %144
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %3 to i64
%8 = zext i32 %3 to i64
%9 = getelementptr double, double* %2, i64 %8
%10 = and i64 %8, 4294967292
%11 = add nsw i64 %10, -4
%12 = lshr exact i64 %11, 2
%13 = add nuw nsw i64 %12, 1
%14 = icmp ult i32 %3, 4
%15 = and i64 %8, 4294967292
%16 = and i64 %13, 1
%17 = icmp eq i64 %11, 0
%18 = and i64 %13, 9223372036854775806
%19 = icmp eq i64 %16, 0
%20 = icmp eq i64 %15, %8
%21 = and i64 %8, 1
%22 = icmp eq i64 %21, 0
%23 = sub nsw i64 0, %8
br label %24
24: ; preds = %141, %6
%25 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %142, %141 ]
%26 = mul i64 %25, %8
%27 = getelementptr double, double* %0, i64 %26
%28 = add i64 %26, %8
%29 = getelementptr double, double* %0, i64 %28
%30 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %25
%31 = mul nsw i64 %25, %7
br i1 %14, label %110, label %32
32: ; preds = %24
%33 = add nuw i64 %25, 1
%34 = getelementptr double, double* %1, i64 %33
%35 = getelementptr double, double* %1, i64 %25
%36 = icmp ult double* %27, %34
%37 = icmp ult double* %35, %29
%38 = and i1 %36, %37
%39 = icmp ult double* %27, %9
%40 = icmp ugt double* %29, %2
%41 = and i1 %39, %40
%42 = or i1 %38, %41
br i1 %42, label %110, label %43
43: ; preds = %32
br i1 %17, label %88, label %44
44: ; preds = %43
%45 = load double, double* %30
%46 = insertelement <2 x double> poison, double %45, i64 0
%47 = shufflevector <2 x double> %46, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%48 = insertelement <2 x double> poison, double %45, i64 0
%49 = shufflevector <2 x double> %48, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%50 = load double, double* %30
%51 = insertelement <2 x double> poison, double %50, i64 0
%52 = shufflevector <2 x double> %51, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%53 = insertelement <2 x double> poison, double %50, i64 0
%54 = shufflevector <2 x double> %53, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br label %55
55: ; preds = %55, %44
%56 = phi i64 [ 0, %44 ], [ %85, %55 ]
%57 = phi i64 [ 0, %44 ], [ %86, %55 ]
%58 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %56
%59 = bitcast double* %58 to <2 x double>*
%60 = load <2 x double>, <2 x double>* %59
%61 = getelementptr inbounds double, double* %58, i64 2
%62 = bitcast double* %61 to <2 x double>*
%63 = load <2 x double>, <2 x double>* %62
%64 = fmul <2 x double> %47, %60
%65 = fmul <2 x double> %49, %63
%66 = add nuw nsw i64 %56, %31
%67 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %66
%68 = bitcast double* %67 to <2 x double>*
store <2 x double> %64, <2 x double>* %68
%69 = getelementptr inbounds double, double* %67, i64 2
%70 = bitcast double* %69 to <2 x double>*
store <2 x double> %65, <2 x double>* %70
%71 = or i64 %56, 4
%72 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %71
%73 = bitcast double* %72 to <2 x double>*
%74 = load <2 x double>, <2 x double>* %73
%75 = getelementptr inbounds double, double* %72, i64 2
%76 = bitcast double* %75 to <2 x double>*
%77 = load <2 x double>, <2 x double>* %76
%78 = fmul <2 x double> %52, %74
%79 = fmul <2 x double> %54, %77
%80 = add nuw nsw i64 %71, %31
%81 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %80
%82 = bitcast double* %81 to <2 x double>*
store <2 x double> %78, <2 x double>* %82
%83 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 2
%84 = bitcast double* %83 to <2 x double>*
store <2 x double> %79, <2 x double>* %84
%85 = add nuw i64 %56, 8
%86 = add i64 %57, 2
%87 = icmp eq i64 %86, %18
br i1 %87, label %88, label %55
88: ; preds = %55, %43
%89 = phi i64 [ 0, %43 ], [ %85, %55 ]
br i1 %19, label %109, label %90
90: ; preds = %88
%91 = load double, double* %30
%92 = insertelement <2 x double> poison, double %91, i64 0
%93 = shufflevector <2 x double> %92, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%94 = insertelement <2 x double> poison, double %91, i64 0
%95 = shufflevector <2 x double> %94, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%96 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %89
%97 = bitcast double* %96 to <2 x double>*
%98 = load <2 x double>, <2 x double>* %97
%99 = getelementptr inbounds double, double* %96, i64 2
%100 = bitcast double* %99 to <2 x double>*
%101 = load <2 x double>, <2 x double>* %100
%102 = fmul <2 x double> %93, %98
%103 = fmul <2 x double> %95, %101
%104 = add nuw nsw i64 %89, %31
%105 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %104
%106 = bitcast double* %105 to <2 x double>*
store <2 x double> %102, <2 x double>* %106
%107 = getelementptr inbounds double, double* %105, i64 2
%108 = bitcast double* %107 to <2 x double>*
store <2 x double> %103, <2 x double>* %108
br label %109
109: ; preds = %88, %90
br i1 %20, label %141, label %110
110: ; preds = %32, %24, %109
%111 = phi i64 [ 0, %32 ], [ 0, %24 ], [ %15, %109 ]
%112 = xor i64 %111, -1
br i1 %22, label %121, label %113
113: ; preds = %110
%114 = load double, double* %30
%115 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %111
%116 = load double, double* %115
%117 = fmul double %114, %116
%118 = add nuw nsw i64 %111, %31
%119 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %118
store double %117, double* %119
%120 = or i64 %111, 1
br label %121
121: ; preds = %113, %110
%122 = phi i64 [ %111, %110 ], [ %120, %113 ]
%123 = icmp eq i64 %112, %23
br i1 %123, label %141, label %124
124: ; preds = %121, %124
%125 = phi i64 [ %139, %124 ], [ %122, %121 ]
%126 = load double, double* %30
%127 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %125
%128 = load double, double* %127
%129 = fmul double %126, %128
%130 = add nuw nsw i64 %125, %31
%131 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %130
store double %129, double* %131
%132 = add nuw nsw i64 %125, 1
%133 = load double, double* %30
%134 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %132
%135 = load double, double* %134
%136 = fmul double %133, %135
%137 = add nuw nsw i64 %132, %31
%138 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %137
store double %136, double* %138
%139 = add nuw nsw i64 %125, 2
%140 = icmp eq i64 %139, %8
br i1 %140, label %141, label %124
141: ; preds = %121, %124, %109
%142 = add nuw nsw i64 %25, 1
%143 = icmp eq i64 %142, %8
br i1 %143, label %144, label %24
144: ; preds = %141, %4
ret void
}