#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 *, ...);
void matmul(float *m1, int w1, int h1, float *m2, int w2, int h2, float *mo) {
  if (w1 != h2) {
    printf("wrong width/height\n");
    return;
  }
  for (int y = 0; y < h1; y++) {
    for (int x = 0; x < w2; x++) {
      float val = 0.0f;
      for (int idx = 0; idx < w1; idx++) {
        val += (*(m1 + y * w1 + idx)) * (*(m2 + idx * w2 + x));
      }
      if (*(mo + y * w2 + x) != val) {
        printf("diff result %f %f\n", *(mo + y * w2 + x), val);
        return;
      }
    }
  }
  printf("ok!\n");
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matmul>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    %r9d,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
je     1151 <matmul+0x41>
lea    0xebb(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    1293 <matmul+0x183>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1285 <matmul+0x175>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1272 <matmul+0x162>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11ee <matmul+0xde>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x2c(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1186 <matmul+0x76>
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
ucomiss -0x2c(%rbp),%xmm0
jne    1221 <matmul+0x111>
jp     1221 <matmul+0x111>
jmp    125f <matmul+0x14f>
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movss  -0x2c(%rbp),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
lea    0xdc1(%rip),%rdi
mov    $0x2,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    1293 <matmul+0x183>
jmp    1264 <matmul+0x154>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    116b <matmul+0x5b>
jmp    1277 <matmul+0x167>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1158 <matmul+0x48>
lea    0xd9b(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matmul>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x58,%rsp
cmp    %r9d,%esi
jne    133c <matmul+0x21c>
mov    %rdi,%rax
lea    0xed2(%rip),%rdi
test   %edx,%edx
jle    134c <matmul+0x22c>
mov    0x90(%rsp),%rdi
mov    %rdi,0x28(%rsp)
movslq %r8d,%r14
movslq %esi,%rdi
mov    %edx,%edx
mov    %rdx,0x30(%rsp)
mov    %r14d,%edx
mov    %rdx,0x48(%rsp)
mov    %esi,%edx
lea    -0x1(%rdx),%rbp
mov    %rbp,0x40(%rsp)
mov    %edx,%r12d
and    $0x3,%r12d
and    $0xfffffffc,%edx
mov    %rdx,0x50(%rsp)
lea    0xc(%rax),%rbp
shl    $0x2,%rdi
mov    %rdi,0x38(%rsp)
mov    %r14,%r15
shl    $0x4,%r15
lea    0x0(,%r14,4),%rbx
lea    (%rbx,%rbx,2),%r13
xor    %edx,%edx
mov    %rdx,0x8(%rsp)
mov    %r8d,0x14(%rsp)
mov    %rcx,0x20(%rsp)
mov    %esi,0x10(%rsp)
jmp    121b <matmul+0xfb>
nopl   0x0(%rax)
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
lea    0xe31(%rip),%rdi
mov    $0x2,%al
call   1040 <printf@plt>
mov    0x10(%rsp),%esi
mov    0x20(%rsp),%rcx
mov    0x14(%rsp),%r8d
testb  $0x1,0x7(%rsp)
jne    135f <matmul+0x23f>
mov    0x8(%rsp),%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    0x38(%rsp),%rdx
add    %rdx,%rbp
mov    0x18(%rsp),%rax
add    %rdx,%rax
mov    %rdi,%rdx
mov    %rdi,0x8(%rsp)
cmp    0x30(%rsp),%rdi
je     1345 <matmul+0x225>
mov    %rax,0x18(%rsp)
test   %r8d,%r8d
jle    11ef <matmul+0xcf>
mov    0x8(%rsp),%rax
imul   %r14,%rax
mov    0x28(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%rax,4),%r9
mov    $0x1,%al
mov    %rcx,%r10
xor    %r11d,%r11d
nop
mov    %al,0x7(%rsp)
test   %esi,%esi
mov    0x50(%rsp),%rax
jle    1260 <matmul+0x140>
cmpq   $0x3,0x40(%rsp)
jae    1270 <matmul+0x150>
xorps  %xmm1,%xmm1
xor    %edx,%edx
jmp    12ca <matmul+0x1aa>
nopl   0x0(%rax)
xorps  %xmm1,%xmm1
jmp    1309 <matmul+0x1e9>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm1,%xmm1
mov    %r10,%rdi
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  -0xc(%rbp,%rdx,4),%xmm0
mulss  (%rdi),%xmm0
movss  -0x8(%rbp,%rdx,4),%xmm2
addss  %xmm1,%xmm0
mulss  (%rdi,%r14,4),%xmm2
addss  %xmm0,%xmm2
movss  -0x4(%rbp,%rdx,4),%xmm0
mulss  (%rdi,%r14,8),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm0
movss  0x0(%rbp,%rdx,4),%xmm1
mulss  (%rdi,%r13,1),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
add    $0x4,%rdx
add    %r15,%rdi
cmp    %rdx,%rax
jne    1280 <matmul+0x160>
test   %r12,%r12
je     1309 <matmul+0x1e9>
mov    %r14,%rax
imul   %rdx,%rax
lea    (%r10,%rax,4),%rdi
mov    0x18(%rsp),%rax
lea    (%rax,%rdx,4),%rdx
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movss  (%rdx,%rax,4),%xmm0
mulss  (%rdi),%xmm0
addss  %xmm0,%xmm1
add    $0x1,%rax
add    %rbx,%rdi
cmp    %rax,%r12
jne    12f0 <matmul+0x1d0>
movss  (%r9,%r11,4),%xmm0
ucomiss %xmm1,%xmm0
jne    11c0 <matmul+0xa0>
jp     11c0 <matmul+0xa0>
add    $0x1,%r11
cmp    %r14,%r11
setl   %al
add    $0x4,%r10
cmp    0x48(%rsp),%r11
jne    1240 <matmul+0x120>
jmp    11ef <matmul+0xcf>
lea    0xcd4(%rip),%rdi
jmp    134c <matmul+0x22c>
lea    0xcc7(%rip),%rdi
add    $0x58,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <puts@plt>
add    $0x58,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [20 x i8] c"wrong width/height\0A\00"
@.str.1 = [19 x i8] c"diff result %f %f\0A\00"
@.str.2 = [5 x i8] c"ok!\0A\00"
define void @matmul(float* %0, i32 %1, i32 %2, float* %3, i32 %4, i32 %5, float* %6) {
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca float*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca float*
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca float
%18 = alloca i32
store float* %0, float** %8
store i32 %1, i32* %9
store i32 %2, i32* %10
store float* %3, float** %11
store i32 %4, i32* %12
store i32 %5, i32* %13
store float* %6, float** %14
%19 = load i32, i32* %9
%20 = load i32, i32* %13
%21 = icmp ne i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %24
22: ; preds = %7
%23 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %103
24: ; preds = %7
store i32 0, i32* %15
br label %25
25: ; preds = %98, %24
%26 = load i32, i32* %15
%27 = load i32, i32* %10
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %101
29: ; preds = %25
store i32 0, i32* %16
br label %30
30: ; preds = %94, %29
%31 = load i32, i32* %16
%32 = load i32, i32* %12
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %97
34: ; preds = %30
store float 0.000000e+00, float* %17
store i32 0, i32* %18
br label %35
35: ; preds = %62, %34
%36 = load i32, i32* %18
%37 = load i32, i32* %9
%38 = icmp slt i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %65
39: ; preds = %35
%40 = load float*, float** %8
%41 = load i32, i32* %15
%42 = load i32, i32* %9
%43 = mul nsw i32 %41, %42
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds float, float* %40, i64 %44
%46 = load i32, i32* %18
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds float, float* %45, i64 %47
%49 = load float, float* %48
%50 = load float*, float** %11
%51 = load i32, i32* %18
%52 = load i32, i32* %12
%53 = mul nsw i32 %51, %52
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds float, float* %50, i64 %54
%56 = load i32, i32* %16
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds float, float* %55, i64 %57
%59 = load float, float* %58
%60 = load float, float* %17
%61 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %49, float %59, float %60)
store float %61, float* %17
br label %62
62: ; preds = %39
%63 = load i32, i32* %18
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %18
br label %35
65: ; preds = %35
%66 = load float*, float** %14
%67 = load i32, i32* %15
%68 = load i32, i32* %12
%69 = mul nsw i32 %67, %68
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds float, float* %66, i64 %70
%72 = load i32, i32* %16
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds float, float* %71, i64 %73
%75 = load float, float* %74
%76 = load float, float* %17
%77 = fcmp une float %75, %76
br i1 %77, label %78, label %93
78: ; preds = %65
%79 = load float*, float** %14
%80 = load i32, i32* %15
%81 = load i32, i32* %12
%82 = mul nsw i32 %80, %81
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds float, float* %79, i64 %83
%85 = load i32, i32* %16
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds float, float* %84, i64 %86
%88 = load float, float* %87
%89 = fpext float %88 to double
%90 = load float, float* %17
%91 = fpext float %90 to double
%92 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([19 x i8], [19 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), double %89, double %91)
br label %103
93: ; preds = %65
br label %94
94: ; preds = %93
%95 = load i32, i32* %16
%96 = add nsw i32 %95, 1
store i32 %96, i32* %16
br label %30
97: ; preds = %30
br label %98
98: ; preds = %97
%99 = load i32, i32* %15
%100 = add nsw i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %15
br label %25
101: ; preds = %25
%102 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %103
103: ; preds = %101, %78, %22
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str.1 = [19 x i8] c"diff result %f %f\0A\00"
@str = [4 x i8] c"ok!\00"
@str.3 = [19 x i8] c"wrong width/height\00"
define void @matmul(float* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, float* nocapture %3, i32 %4, i32 %5, float* nocapture %6) {
%8 = icmp eq i32 %1, %5
br i1 %8, label %9, label %103
9: ; preds = %7
%10 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %10, label %11, label %103
11: ; preds = %9
%12 = icmp sgt i32 %4, 0
%13 = icmp sgt i32 %1, 0
%14 = sext i32 %4 to i64
%15 = sext i32 %1 to i64
%16 = zext i32 %2 to i64
%17 = zext i32 %4 to i64
%18 = zext i32 %1 to i64
%19 = add nsw i64 %18, -1
%20 = and i64 %18, 3
%21 = icmp ult i64 %19, 3
%22 = and i64 %18, 4294967292
%23 = icmp eq i64 %20, 0
br label %24
24: ; preds = %11, %100
%25 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %101, %100 ]
br i1 %12, label %26, label %100
26: ; preds = %24
%27 = mul nsw i64 %25, %15
%28 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %27
%29 = mul nsw i64 %25, %14
%30 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %29
br label %34
31: ; preds = %56
%32 = icmp slt i64 %61, %14
%33 = icmp eq i64 %61, %17
br i1 %33, label %100, label %34
34: ; preds = %26, %31
%35 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %61, %31 ]
%36 = phi i1 [ true, %26 ], [ %32, %31 ]
br i1 %13, label %37, label %56
37: ; preds = %34
%38 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %35
br i1 %21, label %39, label %62
39: ; preds = %62, %37
%40 = phi float [ undef, %37 ], [ %92, %62 ]
%41 = phi i64 [ 0, %37 ], [ %93, %62 ]
%42 = phi float [ 0.000000e+00, %37 ], [ %92, %62 ]
br i1 %23, label %56, label %43
43: ; preds = %39, %43
%44 = phi i64 [ %53, %43 ], [ %41, %39 ]
%45 = phi float [ %52, %43 ], [ %42, %39 ]
%46 = phi i64 [ %54, %43 ], [ 0, %39 ]
%47 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %44
%48 = load float, float* %47
%49 = mul nsw i64 %44, %14
%50 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %49
%51 = load float, float* %50
%52 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %48, float %51, float %45)
%53 = add nuw nsw i64 %44, 1
%54 = add i64 %46, 1
%55 = icmp eq i64 %54, %20
br i1 %55, label %56, label %43
56: ; preds = %39, %43, %34
%57 = phi float [ 0.000000e+00, %34 ], [ %40, %39 ], [ %52, %43 ]
%58 = getelementptr inbounds float, float* %30, i64 %35
%59 = load float, float* %58
%60 = fcmp une float %59, %57
%61 = add nuw nsw i64 %35, 1
br i1 %60, label %96, label %31
62: ; preds = %37, %62
%63 = phi i64 [ %93, %62 ], [ 0, %37 ]
%64 = phi float [ %92, %62 ], [ 0.000000e+00, %37 ]
%65 = phi i64 [ %94, %62 ], [ 0, %37 ]
%66 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %63
%67 = load float, float* %66
%68 = mul nsw i64 %63, %14
%69 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %68
%70 = load float, float* %69
%71 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %67, float %70, float %64)
%72 = or i64 %63, 1
%73 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %72
%74 = load float, float* %73
%75 = mul nsw i64 %72, %14
%76 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %75
%77 = load float, float* %76
%78 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %74, float %77, float %71)
%79 = or i64 %63, 2
%80 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %79
%81 = load float, float* %80
%82 = mul nsw i64 %79, %14
%83 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %82
%84 = load float, float* %83
%85 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %81, float %84, float %78)
%86 = or i64 %63, 3
%87 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %86
%88 = load float, float* %87
%89 = mul nsw i64 %86, %14
%90 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 %89
%91 = load float, float* %90
%92 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %88, float %91, float %85)
%93 = add nuw nsw i64 %63, 4
%94 = add i64 %65, 4
%95 = icmp eq i64 %94, %22
br i1 %95, label %39, label %62
96: ; preds = %56
%97 = fpext float %59 to double
%98 = fpext float %57 to double
%99 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([19 x i8], [19 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), double %97, double %98)
br i1 %36, label %106, label %100
100: ; preds = %31, %24, %96
%101 = add nuw nsw i64 %25, 1
%102 = icmp eq i64 %101, %16
br i1 %102, label %103, label %24
103: ; preds = %100, %9, %7
%104 = phi i8* [ getelementptr inbounds ([19 x i8], [19 x i8]* @str.3, i64 0, i64 0), %7 ], [ getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @str, i64 0, i64 0), %9 ], [ getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @str, i64 0, i64 0), %100 ]
%105 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) %104)
br label %106
106: ; preds = %96, %103
ret void
}