void multiply(int size1, int size2, int size3, double matrix1[size1][size2],
              double matrix2[size2][size3], double result[size1][size3]) {
  int i, j, k;
  for (k = 0; k < size3; k++) {
    for (i = 0; i < size1; i++) {
      double sum = 0;
      for (j = 0; j < size2; j++) {
        sum += matrix1[i][j] * matrix2[j][k];
      }
      result[i][k] = sum;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multiply>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1215 <multiply+0x115>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1202 <multiply+0x102>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11cf <multiply+0xcf>
mov    -0x50(%rbp),%rdx
mov    -0x58(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
imul   %rsi,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
imul   %rdx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1163 <multiply+0x63>
mov    -0x48(%rbp),%rdx
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
imul   %rdx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1148 <multiply+0x48>
jmp    1207 <multiply+0x107>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1135 <multiply+0x35>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multiply>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r9,-0x28(%rsp)
mov    %r8,-0x40(%rsp)
mov    %rcx,-0x38(%rsp)
mov    %esi,-0x4c(%rsp)
mov    %edi,-0x50(%rsp)
test   %edx,%edx
jle    12ce <multiply+0x1ce>
mov    -0x4c(%rsp),%ecx
mov    %edx,%edx
mov    -0x50(%rsp),%eax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
lea    -0x1(%rcx),%rax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
mov    %ecx,%ebx
and    $0x3,%ebx
mov    %ecx,%r12d
and    $0xfffffffc,%r12d
mov    -0x38(%rsp),%rax
add    $0x18,%rax
mov    %rax,-0x30(%rsp)
shl    $0x3,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
mov    %rdx,%r13
shl    $0x4,%r13
mov    %rdx,%r14
shl    $0x5,%r14
lea    0x0(,%rdx,8),%rbp
lea    0x0(,%rbp,2),%r15
add    %rbp,%r15
xor    %eax,%eax
mov    %rax,-0x48(%rsp)
jmp    11b0 <multiply+0xb0>
xchg   %ax,%ax
mov    -0x48(%rsp),%rcx
add    $0x1,%rcx
addq   $0x8,-0x40(%rsp)
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,-0x48(%rsp)
cmp    %rdx,%rcx
je     12ce <multiply+0x1ce>
cmpl   $0x0,-0x50(%rsp)
jle    1190 <multiply+0x90>
mov    -0x28(%rsp),%rax
mov    -0x48(%rsp),%rcx
lea    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    -0x38(%rsp),%r9
mov    -0x30(%rsp),%rdi
xor    %r11d,%r11d
jmp    120b <multiply+0x10b>
nopl   0x0(%rax)
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    %r11,%rax
imul   %rdx,%rax
mov    -0x8(%rsp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rcx,%rax,8)
add    $0x1,%r11
mov    -0x10(%rsp),%rax
add    %rax,%rdi
add    %rax,%r9
cmp    -0x18(%rsp),%r11
je     1190 <multiply+0x90>
cmpl   $0x0,-0x4c(%rsp)
jle    11e0 <multiply+0xe0>
cmpq   $0x3,-0x20(%rsp)
jae    1230 <multiply+0x130>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %r10d,%r10d
jmp    128e <multiply+0x18e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    -0x40(%rsp),%r8
xor    %r10d,%r10d
nopl   0x0(%rax)
movsd  -0x18(%rdi,%r10,8),%xmm1
mulsd  (%r8),%xmm1
movsd  -0x10(%rdi,%r10,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  (%r8,%rdx,8),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  -0x8(%rdi,%r10,8),%xmm1
mulsd  (%r8,%r13,1),%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  (%rdi,%r10,8),%xmm0
mulsd  (%r8,%r15,1),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%r10
add    %r14,%r8
cmp    %r10,%r12
jne    1240 <multiply+0x140>
test   %rbx,%rbx
je     11e4 <multiply+0xe4>
mov    %rdx,%rax
imul   %r10,%rax
mov    -0x40(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,8),%rsi
lea    (%r9,%r10,8),%rcx
xor    %eax,%eax
nopl   (%rax)
movsd  (%rcx,%rax,8),%xmm1
mulsd  (%rsi),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rax
add    %rbp,%rsi
cmp    %rax,%rbx
jne    12b0 <multiply+0x1b0>
jmp    11e4 <multiply+0xe4>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @multiply(i32 %0, i32 %1, i32 %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4, double* nocapture writeonly %5) {
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = zext i32 %2 to i64
%9 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %9, label %10, label %89
10: ; preds = %6
%11 = icmp sgt i32 %0, 0
%12 = icmp sgt i32 %1, 0
%13 = zext i32 %0 to i64
%14 = add nsw i64 %7, -1
%15 = and i64 %7, 3
%16 = icmp ult i64 %14, 3
%17 = and i64 %7, 4294967292
%18 = icmp eq i64 %15, 0
br label %19
19: ; preds = %10, %86
%20 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %87, %86 ]
br i1 %11, label %21, label %86
21: ; preds = %19
%22 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %20
%23 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %20
br label %24
24: ; preds = %21, %80
%25 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %84, %80 ]
br i1 %12, label %26, label %80
26: ; preds = %24
%27 = mul nuw nsw i64 %25, %7
%28 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %27
br i1 %16, label %63, label %29
29: ; preds = %26, %29
%30 = phi i64 [ %60, %29 ], [ 0, %26 ]
%31 = phi double [ %59, %29 ], [ 0.000000e+00, %26 ]
%32 = phi i64 [ %61, %29 ], [ 0, %26 ]
%33 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %30
%34 = load double, double* %33
%35 = mul nuw nsw i64 %30, %8
%36 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %35
%37 = load double, double* %36
%38 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %34, double %37, double %31)
%39 = or i64 %30, 1
%40 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %39
%41 = load double, double* %40
%42 = mul nuw nsw i64 %39, %8
%43 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %41, double %44, double %38)
%46 = or i64 %30, 2
%47 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %46
%48 = load double, double* %47
%49 = mul nuw nsw i64 %46, %8
%50 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %49
%51 = load double, double* %50
%52 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %48, double %51, double %45)
%53 = or i64 %30, 3
%54 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %53
%55 = load double, double* %54
%56 = mul nuw nsw i64 %53, %8
%57 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %56
%58 = load double, double* %57
%59 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %55, double %58, double %52)
%60 = add nuw nsw i64 %30, 4
%61 = add i64 %32, 4
%62 = icmp eq i64 %61, %17
br i1 %62, label %63, label %29
63: ; preds = %29, %26
%64 = phi double [ undef, %26 ], [ %59, %29 ]
%65 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %60, %29 ]
%66 = phi double [ 0.000000e+00, %26 ], [ %59, %29 ]
br i1 %18, label %80, label %67
67: ; preds = %63, %67
%68 = phi i64 [ %77, %67 ], [ %65, %63 ]
%69 = phi double [ %76, %67 ], [ %66, %63 ]
%70 = phi i64 [ %78, %67 ], [ 0, %63 ]
%71 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %68
%72 = load double, double* %71
%73 = mul nuw nsw i64 %68, %8
%74 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %73
%75 = load double, double* %74
%76 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %72, double %75, double %69)
%77 = add nuw nsw i64 %68, 1
%78 = add i64 %70, 1
%79 = icmp eq i64 %78, %15
br i1 %79, label %80, label %67
80: ; preds = %63, %67, %24
%81 = phi double [ 0.000000e+00, %24 ], [ %64, %63 ], [ %76, %67 ]
%82 = mul nuw nsw i64 %25, %8
%83 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %82
store double %81, double* %83
%84 = add nuw nsw i64 %25, 1
%85 = icmp eq i64 %84, %13
br i1 %85, label %86, label %24
86: ; preds = %80, %19
%87 = add nuw nsw i64 %20, 1
%88 = icmp eq i64 %87, %8
br i1 %88, label %89, label %19
89: ; preds = %86, %6
ret void
}