#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 */
size_t abs(int);
double *allocate_vector(int /*<<< orphan*/, int);
int /*<<< orphan*/ free(double *);
double f10_dvar(double **P, int Ng) {
  int i, j;
  double sum = 0, sum_sqr = 0, var = 0;
  double *Pxpy = allocate_vector(0, 2 * Ng);
  for (i = 0; i <= 2 * Ng; ++i)
    Pxpy[i] = 0;
  for (i = 0; i < Ng; ++i)
    for (j = 0; j < Ng; ++j)
      Pxpy[abs(i - j)] += P[i][j];
  for (i = 0; i < Ng; ++i) {
    sum += i * Pxpy[i];
    sum_sqr += i * i * Pxpy[i];
  }
  var = sum_sqr - sum * sum;
  free(Pxpy);
  return var;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<f10_dvar>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
xor    %edi,%edi
call   1050 <allocate_vector@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     119e <f10_dvar+0x6e>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    116f <f10_dvar+0x3f>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1228 <f10_dvar+0xf8>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1215 <f10_dvar+0xe5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%edi
sub    -0x14(%rbp),%edi
call   1040 <abs@plt>
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
mov    %rax,%rcx
mov    -0x40(%rbp),%rax
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11b8 <f10_dvar+0x88>
jmp    121a <f10_dvar+0xea>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11a5 <f10_dvar+0x75>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1297 <f10_dvar+0x167>
cvtsi2sdl -0x10(%rbp),%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    122f <f10_dvar+0xff>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  -0x20(%rbp),%xmm2
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<f10_dvar>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r15
lea    (%rbx,%rbx,1),%ebp
xor    %r14d,%r14d
xor    %edi,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1060 <allocate_vector@plt>
mov    %rax,%r12
xorpd  %xmm2,%xmm2
test   %ebx,%ebx
js     12e2 <f10_dvar+0x1a2>
test   %ebp,%ebp
cmovle %r14d,%ebp
shl    $0x3,%rbp
or     $0x8,%rbp
mov    %r12,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %rbp,%rdx
call   1050 <memset@plt>
test   %ebx,%ebx
je     12de <f10_dvar+0x19e>
mov    %ebx,%edx
mov    %edx,%ebp
and    $0xfffffffe,%ebp
mov    $0xffffffff,%eax
xor    %r13d,%r13d
mov    %rdx,0x20(%rsp)
mov    %rbx,0x18(%rsp)
jmp    11c9 <f10_dvar+0x89>
nop
add    $0x1,%r13
mov    0x14(%rsp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    %rdx,%r13
mov    0x18(%rsp),%rbx
je     1290 <f10_dvar+0x150>
cmp    $0x1,%ebx
mov    %eax,0x14(%rsp)
jne    11e0 <f10_dvar+0xa0>
xor    %r14d,%r14d
jmp    124c <f10_dvar+0x10c>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%ebx
xor    %r14d,%r14d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    (%r15,%r13,8),%rax
movsd  (%rax,%r14,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsp)
lea    0x1(%rbx),%edi
call   1040 <abs@plt>
movsd  (%rsp),%xmm0
addsd  (%r12,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r12,%rax,8)
mov    (%r15,%r13,8),%rax
movsd  0x8(%rax,%r14,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsp)
mov    %ebx,%edi
call   1040 <abs@plt>
movsd  (%rsp),%xmm0
addsd  (%r12,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r12,%rax,8)
add    $0x2,%r14
add    $0xfffffffe,%ebx
cmp    %r14,%rbp
jne    11f0 <f10_dvar+0xb0>
mov    0x20(%rsp),%rdx
test   $0x1,%dl
je     11b0 <f10_dvar+0x70>
mov    (%r15,%r13,8),%rax
movsd  (%rax,%r14,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsp)
mov    %r13d,%edi
sub    %r14d,%edi
mov    %rdx,%rbx
call   1040 <abs@plt>
mov    %rbx,%rdx
movsd  (%rsp),%xmm0
addsd  (%r12,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r12,%rax,8)
jmp    11b0 <f10_dvar+0x70>
test   %ebx,%ebx
xorpd  %xmm2,%xmm2
je     12e2 <f10_dvar+0x1a2>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %eax,%eax
xchg   %ax,%ax
movapd %xmm1,%xmm0
movd   %eax,%xmm1
mov    %eax,%ecx
imul   %eax,%ecx
movd   %ecx,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm1
cvtdq2pd %xmm1,%xmm1
movsd  (%r12,%rax,8),%xmm2
unpcklpd %xmm2,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm2
movapd %xmm2,%xmm1
addpd  %xmm0,%xmm1
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%rdx
jne    12a0 <f10_dvar+0x160>
addpd  %xmm0,%xmm2
jmp    12e2 <f10_dvar+0x1a2>
xorpd  %xmm2,%xmm2
movapd %xmm2,%xmm0
unpckhpd %xmm2,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm2
subsd  %xmm2,%xmm0
movapd %xmm0,(%rsp)
mov    %r12,%rdi
call   1030 <free@plt>
movaps (%rsp),%xmm0
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @f10_dvar(double** %0, i32 %1) {
%3 = alloca double**
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca double*
store double** %0, double*** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %7
store double 0.000000e+00, double* %8
store double 0.000000e+00, double* %9
%11 = load i32, i32* %4
%12 = mul nsw i32 2, %11
%13 = call double* @allocate_vector(i32 0, i32 %12)
store double* %13, double** %10
store i32 0, i32* %5
br label %14
14: ; preds = %24, %2
%15 = load i32, i32* %5
%16 = load i32, i32* %4
%17 = mul nsw i32 2, %16
%18 = icmp sle i32 %15, %17
br i1 %18, label %19, label %27
19: ; preds = %14
%20 = load double*, double** %10
%21 = load i32, i32* %5
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %22
store double 0.000000e+00, double* %23
br label %24
24: ; preds = %19
%25 = load i32, i32* %5
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %5
br label %14
27: ; preds = %14
store i32 0, i32* %5
br label %28
28: ; preds = %59, %27
%29 = load i32, i32* %5
%30 = load i32, i32* %4
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %62
32: ; preds = %28
store i32 0, i32* %6
br label %33
33: ; preds = %55, %32
%34 = load i32, i32* %6
%35 = load i32, i32* %4
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %58
37: ; preds = %33
%38 = load double**, double*** %3
%39 = load i32, i32* %5
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds double*, double** %38, i64 %40
%42 = load double*, double** %41
%43 = load i32, i32* %6
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 %44
%46 = load double, double* %45
%47 = load double*, double** %10
%48 = load i32, i32* %5
%49 = load i32, i32* %6
%50 = sub nsw i32 %48, %49
%51 = call i64 @abs(i32 %50)
%52 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = fadd double %53, %46
store double %54, double* %52
br label %55
55: ; preds = %37
%56 = load i32, i32* %6
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %6
br label %33
58: ; preds = %33
br label %59
59: ; preds = %58
%60 = load i32, i32* %5
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %5
br label %28
62: ; preds = %28
store i32 0, i32* %5
br label %63
63: ; preds = %88, %62
%64 = load i32, i32* %5
%65 = load i32, i32* %4
%66 = icmp slt i32 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %91
67: ; preds = %63
%68 = load i32, i32* %5
%69 = sitofp i32 %68 to double
%70 = load double*, double** %10
%71 = load i32, i32* %5
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds double, double* %70, i64 %72
%74 = load double, double* %73
%75 = load double, double* %7
%76 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %69, double %74, double %75)
store double %76, double* %7
%77 = load i32, i32* %5
%78 = load i32, i32* %5
%79 = mul nsw i32 %77, %78
%80 = sitofp i32 %79 to double
%81 = load double*, double** %10
%82 = load i32, i32* %5
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 %83
%85 = load double, double* %84
%86 = load double, double* %8
%87 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %80, double %85, double %86)
store double %87, double* %8
br label %88
88: ; preds = %67
%89 = load i32, i32* %5
%90 = add nsw i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %5
br label %63
91: ; preds = %63
%92 = load double, double* %8
%93 = load double, double* %7
%94 = load double, double* %7
%95 = fneg double %93
%96 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %95, double %94, double %92)
store double %96, double* %9
%97 = load double*, double** %10
%98 = call i32 @free(double* %97)
%99 = load double, double* %9
ret double %99
}

LLVM IR (-O2):
define double @f10_dvar(double** nocapture %0, i32 %1) {
%3 = shl nsw i32 %1, 1
%4 = tail call double* @allocate_vector(i32 0, i32 %3)
%5 = icmp slt i32 %1, 0
br i1 %5, label %82, label %6
6: ; preds = %2
%7 = bitcast double* %4 to i8*
%8 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %3, i32 0)
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = shl nuw nsw i64 %9, 3
%11 = or i64 %10, 8
%12 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %12, label %82, label %13
13: ; preds = %6
%14 = zext i32 %1 to i64
%15 = and i64 %14, 1
%16 = icmp eq i32 %1, 1
%17 = and i64 %14, 4294967294
%18 = icmp eq i64 %15, 0
br label %19
19: ; preds = %62, %13
%20 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %63, %62 ]
%21 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %20
br i1 %16, label %50, label %25
22: ; preds = %62
br i1 %12, label %82, label %23
23: ; preds = %22
%24 = zext i32 %1 to i64
br label %65
25: ; preds = %19, %25
%26 = phi i64 [ %47, %25 ], [ 0, %19 ]
%27 = phi i64 [ %48, %25 ], [ 0, %19 ]
%28 = load double*, double** %21
%29 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %26
%30 = load double, double* %29
%31 = sub nsw i64 %20, %26
%32 = trunc i64 %31 to i32
%33 = tail call i64 @abs(i32 %32)
%34 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = fadd double %30, %35
store double %36, double* %34
%37 = or i64 %26, 1
%38 = load double*, double** %21
%39 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %37
%40 = load double, double* %39
%41 = sub nsw i64 %20, %37
%42 = trunc i64 %41 to i32
%43 = tail call i64 @abs(i32 %42)
%44 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = fadd double %40, %45
store double %46, double* %44
%47 = add nuw nsw i64 %26, 2
%48 = add i64 %27, 2
%49 = icmp eq i64 %48, %17
br i1 %49, label %50, label %25
50: ; preds = %25, %19
%51 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %47, %25 ]
br i1 %18, label %62, label %52
52: ; preds = %50
%53 = load double*, double** %21
%54 = getelementptr inbounds double, double* %53, i64 %51
%55 = load double, double* %54
%56 = sub nsw i64 %20, %51
%57 = trunc i64 %56 to i32
%58 = tail call i64 @abs(i32 %57)
%59 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %58
%60 = load double, double* %59
%61 = fadd double %55, %60
store double %61, double* %59
br label %62
62: ; preds = %50, %52
%63 = add nuw nsw i64 %20, 1
%64 = icmp eq i64 %63, %14
br i1 %64, label %22, label %19
65: ; preds = %23, %65
%66 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %78, %65 ]
%67 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %23 ], [ %77, %65 ]
%68 = trunc i64 %66 to i32
%69 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %66
%70 = load double, double* %69
%71 = mul nsw i32 %68, %68
%72 = insertelement <2 x i32> poison, i32 %68, i64 0
%73 = insertelement <2 x i32> %72, i32 %71, i64 1
%74 = sitofp <2 x i32> %73 to <2 x double>
%75 = insertelement <2 x double> poison, double %70, i64 0
%76 = shufflevector <2 x double> %75, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%77 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %74, <2 x double> %76, <2 x double> %67)
%78 = add nuw nsw i64 %66, 1
%79 = icmp eq i64 %78, %24
br i1 %79, label %80, label %65
80: ; preds = %65
%81 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %74, <2 x double> %76, <2 x double> %67)
br label %82
82: ; preds = %80, %6, %2, %22
%83 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %22 ], [ zeroinitializer, %2 ], [ zeroinitializer, %6 ], [ %81, %80 ]
%84 = extractelement <2 x double> %83, i64 0
%85 = fneg double %84
%86 = extractelement <2 x double> %83, i64 1
%87 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %85, double %84, double %86)
%88 = tail call i32 @free(double* %4)
ret double %87
}