void apply_transformation_matrix(float y[3], float a[3][3], float x[3]) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < 3; ++i) {
    y[i] = 0;
    for (j = 0; j < 3; ++j)
      y[i] += a[i][j] * x[j];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<apply_transformation_matrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x1c(%rbp)
jge    11a2 <apply_transformation_matrix+0xa2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x20(%rbp)
jge    118f <apply_transformation_matrix+0x8f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
imul   $0xc,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1138 <apply_transformation_matrix+0x38>
jmp    1194 <apply_transformation_matrix+0x94>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1117 <apply_transformation_matrix+0x17>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<apply_transformation_matrix>:
movl   $0x0,(%rdi)
movss  (%rsi),%xmm1
mulss  (%rdx),%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rdi)
movss  0x4(%rsi),%xmm2
mulss  0x4(%rdx),%xmm2
addss  %xmm1,%xmm2
movss  %xmm2,(%rdi)
movss  0x8(%rsi),%xmm1
mulss  0x8(%rdx),%xmm1
addss  %xmm2,%xmm1
movss  %xmm1,(%rdi)
movl   $0x0,0x4(%rdi)
movss  0xc(%rsi),%xmm1
mulss  (%rdx),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%rdi)
movss  0x10(%rsi),%xmm2
mulss  0x4(%rdx),%xmm2
addss  %xmm1,%xmm2
movss  %xmm2,0x4(%rdi)
movss  0x14(%rsi),%xmm1
mulss  0x8(%rdx),%xmm1
addss  %xmm2,%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%rdi)
movl   $0x0,0x8(%rdi)
movss  0x18(%rsi),%xmm1
mulss  (%rdx),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x8(%rdi)
movss  0x1c(%rsi),%xmm0
mulss  0x4(%rdx),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%rdi)
movss  0x20(%rsi),%xmm1
mulss  0x8(%rdx),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x8(%rdi)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @apply_transformation_matrix(float* %0, [3 x float]* %1, float* %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca [3 x float]*
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store float* %0, float** %4
store [3 x float]* %1, [3 x float]** %5
store float* %2, float** %6
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %44, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = icmp slt i32 %10, 3
br i1 %11, label %12, label %47
12: ; preds = %9
%13 = load float*, float** %4
%14 = load i32, i32* %7
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds float, float* %13, i64 %15
store float 0.000000e+00, float* %16
store i32 0, i32* %8
br label %17
17: ; preds = %40, %12
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp slt i32 %18, 3
br i1 %19, label %20, label %43
20: ; preds = %17
%21 = load [3 x float]*, [3 x float]** %5
%22 = load i32, i32* %7
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %8
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %24, i64 0, i64 %26
%28 = load float, float* %27
%29 = load float*, float** %6
%30 = load i32, i32* %8
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds float, float* %29, i64 %31
%33 = load float, float* %32
%34 = load float*, float** %4
%35 = load i32, i32* %7
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds float, float* %34, i64 %36
%38 = load float, float* %37
%39 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %33, float %38)
store float %39, float* %37
br label %40
40: ; preds = %20
%41 = load i32, i32* %8
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %8
br label %17
43: ; preds = %17
br label %44
44: ; preds = %43
%45 = load i32, i32* %7
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %7
br label %9
47: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @apply_transformation_matrix(float* nocapture %0, [3 x float]* nocapture %1, float* nocapture %2) {
store float 0.000000e+00, float* %0
%4 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %1, i64 0, i64 0
%5 = load float, float* %4
%6 = load float, float* %2
%7 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %5, float %6, float 0.000000e+00)
store float %7, float* %0
%8 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %1, i64 0, i64 1
%9 = load float, float* %8
%10 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 1
%11 = load float, float* %10
%12 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %9, float %11, float %7)
store float %12, float* %0
%13 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %1, i64 0, i64 2
%14 = load float, float* %13
%15 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 2
%16 = load float, float* %15
%17 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %14, float %16, float %12)
store float %17, float* %0
%18 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 1
store float 0.000000e+00, float* %18
%19 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %1, i64 1, i64 0
%20 = load float, float* %19
%21 = load float, float* %2
%22 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %20, float %21, float 0.000000e+00)
store float %22, float* %18
%23 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %1, i64 1, i64 1
%24 = load float, float* %23
%25 = load float, float* %10
%26 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %24, float %25, float %22)
store float %26, float* %18
%27 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %1, i64 1, i64 2
%28 = load float, float* %27
%29 = load float, float* %15
%30 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %29, float %26)
store float %30, float* %18
%31 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 2
store float 0.000000e+00, float* %31
%32 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %1, i64 2, i64 0
%33 = load float, float* %32
%34 = load float, float* %2
%35 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %33, float %34, float 0.000000e+00)
store float %35, float* %31
%36 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %1, i64 2, i64 1
%37 = load float, float* %36
%38 = load float, float* %10
%39 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %37, float %38, float %35)
store float %39, float* %31
%40 = getelementptr inbounds [3 x float], [3 x float]* %1, i64 2, i64 2
%41 = load float, float* %40
%42 = load float, float* %15
%43 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %41, float %42, float %39)
store float %43, float* %31
ret void
}