void ExtractPatch4D(float *ima, float *Patch, int x, int y, int z, int t,
                    int size, int sx, int sy, int sz) {
  int i, j, k;
  int ni1, nj1, nk1;
  int Psize = 2 * size + 1;
  for (i = 0; i < (2 * size + 1) * (2 * size + 1) * (2 * size + 1); i++)
    Patch[i] = 0.0;
  for (i = -size; i <= size; i++) {
    for (j = -size; j <= size; j++) {
      for (k = -size; k <= size; k++) {
        ni1 = x + i;
        nj1 = y + j;
        nk1 = z + k;
        if (ni1 < 0)
          ni1 = -ni1;
        if (nj1 < 0)
          nj1 = -nj1;
        if (nk1 < 0)
          nk1 = -nk1;
        if (ni1 >= sx)
          ni1 = 2 * sx - ni1 - 1;
        if (nj1 >= sy)
          nj1 = 2 * sy - nj1 - 1;
        if (nk1 >= sz)
          nk1 = 2 * sz - nk1 - 1;
        Patch[(i + size) * (Psize * Psize) + ((j + size) * Psize) +
              (k + size)] =
            ima[t * (sx * sy * sz) + ni1 * (sz * sy) + (nj1 * sz) + nk1];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ExtractPatch4D>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x28(%rbp),%eax
mov    0x20(%rbp),%eax
mov    0x18(%rbp),%eax
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    %r9d,-0x20(%rbp)
mov    0x10(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    0x10(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    0x10(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
add    $0x1,%edx
imul   %edx,%ecx
mov    0x10(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
add    $0x1,%edx
imul   %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1183 <ExtractPatch4D+0x83>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1139 <ExtractPatch4D+0x39>
xor    %eax,%eax
sub    0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    0x10(%rbp),%eax
jg     12fd <ExtractPatch4D+0x1fd>
xor    %eax,%eax
sub    0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    0x10(%rbp),%eax
jg     12ea <ExtractPatch4D+0x1ea>
xor    %eax,%eax
sub    0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    0x10(%rbp),%eax
jg     12d7 <ExtractPatch4D+0x1d7>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
jge    11ec <ExtractPatch4D+0xec>
xor    %eax,%eax
sub    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
jge    11fe <ExtractPatch4D+0xfe>
xor    %eax,%eax
sub    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x38(%rbp)
jge    1210 <ExtractPatch4D+0x110>
xor    %eax,%eax
sub    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    0x18(%rbp),%eax
jl     122b <ExtractPatch4D+0x12b>
mov    0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
sub    -0x30(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    0x20(%rbp),%eax
jl     1246 <ExtractPatch4D+0x146>
mov    0x20(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
sub    -0x34(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    0x28(%rbp),%eax
jl     1261 <ExtractPatch4D+0x161>
mov    0x28(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
sub    -0x38(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    0x18(%rbp),%edx
imul   0x20(%rbp),%edx
imul   0x28(%rbp),%edx
imul   %edx,%ecx
mov    -0x30(%rbp),%edx
mov    0x28(%rbp),%esi
imul   0x20(%rbp),%esi
imul   %esi,%edx
add    %edx,%ecx
mov    -0x34(%rbp),%edx
imul   0x28(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x3c(%rbp),%edx
imul   -0x3c(%rbp),%edx
imul   %edx,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%edx
add    0x10(%rbp),%edx
imul   -0x3c(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%edx
add    0x10(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11b3 <ExtractPatch4D+0xb3>
jmp    12dc <ExtractPatch4D+0x1dc>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    119f <ExtractPatch4D+0x9f>
jmp    12ef <ExtractPatch4D+0x1ef>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    118b <ExtractPatch4D+0x8b>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ExtractPatch4D>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %r9d,0x8(%rsp)
mov    %r8d,0xc(%rsp)
mov    %rcx,0x30(%rsp)
mov    %rdx,0x20(%rsp)
mov    %rsi,%rbp
mov    %rdi,%rbx
mov    0x70(%rsp),%eax
lea    (%rax,%rax,1),%r15d
add    $0x1,%r15d
mov    %r15d,%eax
imul   %r15d,%eax
mov    %eax,0x18(%rsp)
imul   %r15d,%eax
test   %eax,%eax
jle    1167 <ExtractPatch4D+0x57>
mov    %eax,%edx
shl    $0x2,%rdx
mov    %rbp,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
mov    0x70(%rsp),%eax
test   %eax,%eax
js     12be <ExtractPatch4D+0x1ae>
mov    0x88(%rsp),%eax
mov    0x80(%rsp),%edi
mov    0x78(%rsp),%edx
mov    0x70(%rsp),%ecx
mov    %rcx,%r8
mov    %r8d,%esi
neg    %esi
lea    (%rdx,%rdx,1),%ecx
mov    %ecx,0x10(%rsp)
lea    (%rdi,%rdi,1),%r13d
lea    (%rax,%rax,1),%edi
mov    0x8(%rsp),%ecx
imul   %edx,%ecx
mov    %ecx,0x8(%rsp)
sub    %r8d,0xc(%rsp)
xor    %r9d,%r9d
mov    %esi,0x14(%rsp)
mov    %esi,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x20(%rsp),%rcx
mov    %rdx,0x28(%rsp)
lea    (%rdx,%rcx,1),%r8d
mov    %r8d,%esi
neg    %esi
cmovs  %r8d,%esi
mov    %esi,%r8d
not    %r8d
add    0x10(%rsp),%r8d
mov    0x78(%rsp),%ecx
cmp    %ecx,%esi
cmovl  %esi,%r8d
add    0x8(%rsp),%r8d
mov    0x80(%rsp),%ecx
imul   %ecx,%r8d
mov    %r9d,0x1c(%rsp)
mov    %r9d,%esi
mov    0x14(%rsp),%ecx
mov    %ecx,%r10d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x30(%rsp),%rcx
lea    (%r10,%rcx,1),%edx
mov    %edx,%ecx
neg    %ecx
cmovs  %edx,%ecx
mov    %ecx,%r11d
not    %r11d
add    %r13d,%r11d
mov    0x80(%rsp),%edx
cmp    %edx,%ecx
cmovl  %ecx,%r11d
add    %r8d,%r11d
imul   %eax,%r11d
mov    %r15d,%r14d
mov    %esi,%r9d
mov    0xc(%rsp),%r12d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r12d,%ecx
neg    %ecx
cmovs  %r12d,%ecx
mov    %ecx,%edx
not    %edx
add    %edi,%edx
cmp    %eax,%ecx
cmovl  %ecx,%edx
add    %r11d,%edx
movslq %edx,%rcx
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm0
movslq %r9d,%r9
movss  %xmm0,0x0(%rbp,%r9,4)
add    $0x1,%r12d
add    $0x1,%r9d
add    $0xffffffff,%r14d
jne    1250 <ExtractPatch4D+0x140>
lea    0x1(%r10),%ecx
add    %r15d,%esi
mov    0x70(%rsp),%edx
cmp    %edx,%r10d
mov    %ecx,%r10d
jne    1210 <ExtractPatch4D+0x100>
mov    0x28(%rsp),%rsi
lea    0x1(%rsi),%ecx
mov    0x1c(%rsp),%r9d
add    0x18(%rsp),%r9d
mov    0x70(%rsp),%edx
cmp    %edx,%esi
mov    %ecx,%edx
jne    11c0 <ExtractPatch4D+0xb0>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @ExtractPatch4D(float* %0, float* %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6, i32 %7, i32 %8, i32 %9) {
%11 = alloca float*
%12 = alloca float*
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
%20 = alloca i32
%21 = alloca i32
%22 = alloca i32
%23 = alloca i32
%24 = alloca i32
%25 = alloca i32
%26 = alloca i32
%27 = alloca i32
store float* %0, float** %11
store float* %1, float** %12
store i32 %2, i32* %13
store i32 %3, i32* %14
store i32 %4, i32* %15
store i32 %5, i32* %16
store i32 %6, i32* %17
store i32 %7, i32* %18
store i32 %8, i32* %19
store i32 %9, i32* %20
%28 = load i32, i32* %17
%29 = mul nsw i32 2, %28
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %27
store i32 0, i32* %21
br label %31
31: ; preds = %50, %10
%32 = load i32, i32* %21
%33 = load i32, i32* %17
%34 = mul nsw i32 2, %33
%35 = add nsw i32 %34, 1
%36 = load i32, i32* %17
%37 = mul nsw i32 2, %36
%38 = add nsw i32 %37, 1
%39 = mul nsw i32 %35, %38
%40 = load i32, i32* %17
%41 = mul nsw i32 2, %40
%42 = add nsw i32 %41, 1
%43 = mul nsw i32 %39, %42
%44 = icmp slt i32 %32, %43
br i1 %44, label %45, label %53
45: ; preds = %31
%46 = load float*, float** %12
%47 = load i32, i32* %21
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds float, float* %46, i64 %48
store float 0.000000e+00, float* %49
br label %50
50: ; preds = %45
%51 = load i32, i32* %21
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %21
br label %31
53: ; preds = %31
%54 = load i32, i32* %17
%55 = sub nsw i32 0, %54
store i32 %55, i32* %21
br label %56
56: ; preds = %183, %53
%57 = load i32, i32* %21
%58 = load i32, i32* %17
%59 = icmp sle i32 %57, %58
br i1 %59, label %60, label %186
60: ; preds = %56
%61 = load i32, i32* %17
%62 = sub nsw i32 0, %61
store i32 %62, i32* %22
br label %63
63: ; preds = %179, %60
%64 = load i32, i32* %22
%65 = load i32, i32* %17
%66 = icmp sle i32 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %182
67: ; preds = %63
%68 = load i32, i32* %17
%69 = sub nsw i32 0, %68
store i32 %69, i32* %23
br label %70
70: ; preds = %175, %67
%71 = load i32, i32* %23
%72 = load i32, i32* %17
%73 = icmp sle i32 %71, %72
br i1 %73, label %74, label %178
74: ; preds = %70
%75 = load i32, i32* %13
%76 = load i32, i32* %21
%77 = add nsw i32 %75, %76
store i32 %77, i32* %24
%78 = load i32, i32* %14
%79 = load i32, i32* %22
%80 = add nsw i32 %78, %79
store i32 %80, i32* %25
%81 = load i32, i32* %15
%82 = load i32, i32* %23
%83 = add nsw i32 %81, %82
store i32 %83, i32* %26
%84 = load i32, i32* %24
%85 = icmp slt i32 %84, 0
br i1 %85, label %86, label %89
86: ; preds = %74
%87 = load i32, i32* %24
%88 = sub nsw i32 0, %87
store i32 %88, i32* %24
br label %89
89: ; preds = %86, %74
%90 = load i32, i32* %25
%91 = icmp slt i32 %90, 0
br i1 %91, label %92, label %95
92: ; preds = %89
%93 = load i32, i32* %25
%94 = sub nsw i32 0, %93
store i32 %94, i32* %25
br label %95
95: ; preds = %92, %89
%96 = load i32, i32* %26
%97 = icmp slt i32 %96, 0
br i1 %97, label %98, label %101
98: ; preds = %95
%99 = load i32, i32* %26
%100 = sub nsw i32 0, %99
store i32 %100, i32* %26
br label %101
101: ; preds = %98, %95
%102 = load i32, i32* %24
%103 = load i32, i32* %18
%104 = icmp sge i32 %102, %103
br i1 %104, label %105, label %111
105: ; preds = %101
%106 = load i32, i32* %18
%107 = mul nsw i32 2, %106
%108 = load i32, i32* %24
%109 = sub nsw i32 %107, %108
%110 = sub nsw i32 %109, 1
store i32 %110, i32* %24
br label %111
111: ; preds = %105, %101
%112 = load i32, i32* %25
%113 = load i32, i32* %19
%114 = icmp sge i32 %112, %113
br i1 %114, label %115, label %121
115: ; preds = %111
%116 = load i32, i32* %19
%117 = mul nsw i32 2, %116
%118 = load i32, i32* %25
%119 = sub nsw i32 %117, %118
%120 = sub nsw i32 %119, 1
store i32 %120, i32* %25
br label %121
121: ; preds = %115, %111
%122 = load i32, i32* %26
%123 = load i32, i32* %20
%124 = icmp sge i32 %122, %123
br i1 %124, label %125, label %131
125: ; preds = %121
%126 = load i32, i32* %20
%127 = mul nsw i32 2, %126
%128 = load i32, i32* %26
%129 = sub nsw i32 %127, %128
%130 = sub nsw i32 %129, 1
store i32 %130, i32* %26
br label %131
131: ; preds = %125, %121
%132 = load float*, float** %11
%133 = load i32, i32* %16
%134 = load i32, i32* %18
%135 = load i32, i32* %19
%136 = mul nsw i32 %134, %135
%137 = load i32, i32* %20
%138 = mul nsw i32 %136, %137
%139 = mul nsw i32 %133, %138
%140 = load i32, i32* %24
%141 = load i32, i32* %20
%142 = load i32, i32* %19
%143 = mul nsw i32 %141, %142
%144 = mul nsw i32 %140, %143
%145 = add nsw i32 %139, %144
%146 = load i32, i32* %25
%147 = load i32, i32* %20
%148 = mul nsw i32 %146, %147
%149 = add nsw i32 %145, %148
%150 = load i32, i32* %26
%151 = add nsw i32 %149, %150
%152 = sext i32 %151 to i64
%153 = getelementptr inbounds float, float* %132, i64 %152
%154 = load float, float* %153
%155 = load float*, float** %12
%156 = load i32, i32* %21
%157 = load i32, i32* %17
%158 = add nsw i32 %156, %157
%159 = load i32, i32* %27
%160 = load i32, i32* %27
%161 = mul nsw i32 %159, %160
%162 = mul nsw i32 %158, %161
%163 = load i32, i32* %22
%164 = load i32, i32* %17
%165 = add nsw i32 %163, %164
%166 = load i32, i32* %27
%167 = mul nsw i32 %165, %166
%168 = add nsw i32 %162, %167
%169 = load i32, i32* %23
%170 = load i32, i32* %17
%171 = add nsw i32 %169, %170
%172 = add nsw i32 %168, %171
%173 = sext i32 %172 to i64
%174 = getelementptr inbounds float, float* %155, i64 %173
store float %154, float* %174
br label %175
175: ; preds = %131
%176 = load i32, i32* %23
%177 = add nsw i32 %176, 1
store i32 %177, i32* %23
br label %70
178: ; preds = %70
br label %179
179: ; preds = %178
%180 = load i32, i32* %22
%181 = add nsw i32 %180, 1
store i32 %181, i32* %22
br label %63
182: ; preds = %63
br label %183
183: ; preds = %182
%184 = load i32, i32* %21
%185 = add nsw i32 %184, 1
store i32 %185, i32* %21
br label %56
186: ; preds = %56
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @ExtractPatch4D(float* nocapture %0, float* nocapture writeonly %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6, i32 %7, i32 %8, i32 %9) {
%11 = shl nsw i32 %6, 1
%12 = or i32 %11, 1
%13 = mul nsw i32 %12, %12
%14 = mul i32 %13, %12
%15 = icmp sgt i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %20
16: ; preds = %10
%17 = bitcast float* %1 to i8*
%18 = zext i32 %14 to i64
%19 = shl nuw nsw i64 %18, 2
br label %20
20: ; preds = %16, %10
%21 = sub i32 0, %6
%22 = icmp slt i32 %6, 0
br i1 %22, label %82, label %23
23: ; preds = %20
%24 = shl nsw i32 %7, 1
%25 = shl nsw i32 %8, 1
%26 = shl nsw i32 %9, 1
%27 = mul i32 %7, %5
%28 = zext i32 %21 to i64
%29 = add nuw i32 %6, 1
br label %30
30: ; preds = %79, %23
%31 = phi i32 [ %21, %23 ], [ %80, %79 ]
%32 = add nsw i32 %31, %2
%33 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %32, i1 true)
%34 = icmp slt i32 %33, %7
%35 = xor i32 %33, -1
%36 = add i32 %24, %35
%37 = select i1 %34, i32 %33, i32 %36
%38 = add i32 %37, %27
%39 = mul i32 %38, %8
%40 = add nsw i32 %31, %6
%41 = mul nsw i32 %40, %13
%42 = add i32 %41, %6
br label %43
43: ; preds = %76, %30
%44 = phi i32 [ %21, %30 ], [ %77, %76 ]
%45 = add nsw i32 %44, %3
%46 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %45, i1 true)
%47 = icmp slt i32 %46, %8
%48 = xor i32 %46, -1
%49 = add i32 %25, %48
%50 = select i1 %47, i32 %46, i32 %49
%51 = add i32 %39, %50
%52 = mul i32 %51, %9
%53 = add nsw i32 %44, %6
%54 = mul nsw i32 %53, %12
%55 = add i32 %42, %54
br label %56
56: ; preds = %43, %56
%57 = phi i64 [ %28, %43 ], [ %73, %56 ]
%58 = trunc i64 %57 to i32
%59 = add i32 %58, %4
%60 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %59, i1 true)
%61 = icmp slt i32 %60, %9
%62 = xor i32 %60, -1
%63 = add i32 %26, %62
%64 = select i1 %61, i32 %60, i32 %63
%65 = add i32 %64, %52
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %66
%68 = load float, float* %67
%69 = trunc i64 %57 to i32
%70 = add i32 %55, %69
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %71
store float %68, float* %72
%73 = add i64 %57, 1
%74 = trunc i64 %73 to i32
%75 = icmp eq i32 %29, %74
br i1 %75, label %76, label %56
76: ; preds = %56
%77 = add i32 %44, 1
%78 = icmp eq i32 %44, %6
br i1 %78, label %79, label %43
79: ; preds = %76
%80 = add i32 %31, 1
%81 = icmp eq i32 %31, %6
br i1 %81, label %82, label %30
82: ; preds = %79, %20
ret void
}