#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 */
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int, int);
void calc_avg(short int *img, double *g_avg, double *fuzz, int npart,
              int npix) {
  int i, j;
  double gnum, den, tmp;
  for (i = 0; i < npart; ++i) {
    gnum = den = 0.0;
    for (j = 0; j < npix; ++j) {
      tmp = (*(fuzz + j * npart + i)) * (*(fuzz + j * npart + i));
      gnum += tmp * (*(img + j));
      den += tmp;
    }
    if (den == 0.0) {
      printf("div by 0 in avg %d %d \n", i, j);
      return;
    }
    *(g_avg + i) = gnum / den;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_avg>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    123a <calc_avg+0x12a>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    11e6 <calc_avg+0xd6>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movswl (%rax,%rcx,2),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm2
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
addsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1155 <calc_avg+0x45>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    1215 <calc_avg+0x105>
jp     1215 <calc_avg+0x105>
mov    -0x24(%rbp),%esi
mov    -0x28(%rbp),%edx
lea    0xdf5(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    123a <calc_avg+0x12a>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
divsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1132 <calc_avg+0x22>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_avg>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
jle    1221 <calc_avg+0x111>
mov    %ecx,%r12d
xor    %r11d,%r11d
test   %r8d,%r8d
mov    $0x0,%r9d
cmovg  %r8d,%r9d
mov    %r8d,%r10d
mov    %r10d,%r15d
and    $0xfffffffe,%r15d
mov    %r12,%r13
shl    $0x4,%r13
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    %rdx,%r14
nopl   (%rax)
test   %r8d,%r8d
jle    122c <calc_avg+0x11c>
xorpd  %xmm1,%xmm1
cmp    $0x1,%r8d
jne    1170 <calc_avg+0x60>
xor    %ebx,%ebx
xorpd  %xmm2,%xmm2
jmp    11cd <calc_avg+0xbd>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r14,%rcx
xor    %ebx,%ebx
xorpd  %xmm2,%xmm2
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rcx),%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm3
movswl (%rdi,%rbx,2),%ebp
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtsi2sd %ebp,%xmm4
mulsd  %xmm3,%xmm4
addsd  %xmm2,%xmm4
addsd  %xmm1,%xmm3
movsd  (%rcx,%r12,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
movswl 0x2(%rdi,%rbx,2),%ebp
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %ebp,%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
addsd  %xmm4,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm1
add    $0x2,%rbx
add    %r13,%rcx
cmp    %rbx,%r15
jne    1180 <calc_avg+0x70>
test   $0x1,%r10b
je     11fe <calc_avg+0xee>
lea    (%rdx,%r11,8),%rcx
mov    %rbx,%rax
imul   %r12,%rax
movsd  (%rcx,%rax,8),%xmm3
movswl (%rdi,%rbx,2),%eax
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtsi2sd %eax,%xmm4
mulsd  %xmm3,%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm4
addsd  %xmm4,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm1
ucomisd %xmm0,%xmm1
jne    1206 <calc_avg+0xf6>
jnp    122c <calc_avg+0x11c>
divsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rsi,%r11,8)
add    $0x1,%r11
add    $0x8,%r14
cmp    %r12,%r11
jne    1150 <calc_avg+0x40>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    0xdcd(%rip),%rdi
mov    %r11d,%esi
mov    %r9d,%edx
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <printf@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [24 x i8] c"div by 0 in avg %d %d \0A\00"
define void @calc_avg(i16* %0, double* %1, double* %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca i16*
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca double
%14 = alloca double
%15 = alloca double
store i16* %0, i16** %6
store double* %1, double** %7
store double* %2, double** %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
store i32 0, i32* %11
br label %16
16: ; preds = %78, %5
%17 = load i32, i32* %11
%18 = load i32, i32* %9
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %81
20: ; preds = %16
store double 0.000000e+00, double* %14
store double 0.000000e+00, double* %13
store i32 0, i32* %12
br label %21
21: ; preds = %60, %20
%22 = load i32, i32* %12
%23 = load i32, i32* %10
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %63
25: ; preds = %21
%26 = load double*, double** %8
%27 = load i32, i32* %12
%28 = load i32, i32* %9
%29 = mul nsw i32 %27, %28
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 %30
%32 = load i32, i32* %11
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = load double*, double** %8
%37 = load i32, i32* %12
%38 = load i32, i32* %9
%39 = mul nsw i32 %37, %38
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %40
%42 = load i32, i32* %11
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = fmul double %35, %45
store double %46, double* %15
%47 = load double, double* %15
%48 = load i16*, i16** %6
%49 = load i32, i32* %12
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i16, i16* %48, i64 %50
%52 = load i16, i16* %51
%53 = sext i16 %52 to i32
%54 = sitofp i32 %53 to double
%55 = load double, double* %13
%56 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %47, double %54, double %55)
store double %56, double* %13
%57 = load double, double* %15
%58 = load double, double* %14
%59 = fadd double %58, %57
store double %59, double* %14
br label %60
60: ; preds = %25
%61 = load i32, i32* %12
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %12
br label %21
63: ; preds = %21
%64 = load double, double* %14
%65 = fcmp oeq double %64, 0.000000e+00
br i1 %65, label %66, label %70
66: ; preds = %63
%67 = load i32, i32* %11
%68 = load i32, i32* %12
%69 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %67, i32 %68)
br label %81
70: ; preds = %63
%71 = load double, double* %13
%72 = load double, double* %14
%73 = fdiv double %71, %72
%74 = load double*, double** %7
%75 = load i32, i32* %11
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 %76
store double %73, double* %77
br label %78
78: ; preds = %70
%79 = load i32, i32* %11
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %11
br label %16
81: ; preds = %66, %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [24 x i8] c"div by 0 in avg %d %d \0A\00"
define void @calc_avg(i16* nocapture %0, double* nocapture writeonly %1, double* nocapture %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %6, label %7, label %76
7: ; preds = %5
%8 = icmp sgt i32 %4, 0
%9 = zext i32 %3 to i64
%10 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %4, i32 0)
%11 = zext i32 %3 to i64
%12 = zext i32 %4 to i64
%13 = and i64 %12, 1
%14 = icmp eq i32 %4, 1
%15 = and i64 %12, 4294967294
%16 = icmp eq i64 %13, 0
br label %17
17: ; preds = %7, %71
%18 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %74, %71 ]
br i1 %8, label %19, label %68
19: ; preds = %17
%20 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %18
br i1 %14, label %48, label %21
21: ; preds = %19, %21
%22 = phi i64 [ %45, %21 ], [ 0, %19 ]
%23 = phi double [ %44, %21 ], [ 0.000000e+00, %19 ]
%24 = phi double [ %43, %21 ], [ 0.000000e+00, %19 ]
%25 = phi i64 [ %46, %21 ], [ 0, %19 ]
%26 = mul nsw i64 %22, %9
%27 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = fmul double %28, %28
%30 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %22
%31 = load i16, i16* %30
%32 = sitofp i16 %31 to double
%33 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %29, double %32, double %24)
%34 = fadd double %23, %29
%35 = or i64 %22, 1
%36 = mul nsw i64 %35, %9
%37 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = fmul double %38, %38
%40 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %35
%41 = load i16, i16* %40
%42 = sitofp i16 %41 to double
%43 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %39, double %42, double %33)
%44 = fadd double %34, %39
%45 = add nuw nsw i64 %22, 2
%46 = add i64 %25, 2
%47 = icmp eq i64 %46, %15
br i1 %47, label %48, label %21
48: ; preds = %21, %19
%49 = phi double [ undef, %19 ], [ %43, %21 ]
%50 = phi double [ undef, %19 ], [ %44, %21 ]
%51 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %45, %21 ]
%52 = phi double [ 0.000000e+00, %19 ], [ %44, %21 ]
%53 = phi double [ 0.000000e+00, %19 ], [ %43, %21 ]
br i1 %16, label %64, label %54
54: ; preds = %48
%55 = mul nsw i64 %51, %9
%56 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = fmul double %57, %57
%59 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %51
%60 = load i16, i16* %59
%61 = sitofp i16 %60 to double
%62 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %58, double %61, double %53)
%63 = fadd double %52, %58
br label %64
64: ; preds = %48, %54
%65 = phi double [ %49, %48 ], [ %62, %54 ]
%66 = phi double [ %50, %48 ], [ %63, %54 ]
%67 = fcmp oeq double %66, 0.000000e+00
br i1 %67, label %68, label %71
68: ; preds = %17, %64
%69 = trunc i64 %18 to i32
%70 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %69, i32 %10)
br label %76
71: ; preds = %64
%72 = fdiv double %65, %66
%73 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %18
store double %72, double* %73
%74 = add nuw nsw i64 %18, 1
%75 = icmp eq i64 %74, %11
br i1 %75, label %76, label %17
76: ; preds = %71, %5, %68
ret void
}