#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 */
unsigned char CLAMP0255(int);
void applymatrix(unsigned long *lptr, float mat[4][4], int n) {
  int ir, ig, ib, r, g, b;
  unsigned char *cptr;
  cptr = (unsigned char *)lptr;
  while (n--) {
    ir = cptr[0];
    ig = cptr[1];
    ib = cptr[2];
    r = ir * mat[0][0] + ig * mat[1][0] + ib * mat[2][0] + mat[3][0];
    g = ir * mat[0][1] + ig * mat[1][1] + ib * mat[2][1] + mat[3][1];
    b = ir * mat[0][2] + ig * mat[1][2] + ib * mat[2][2] + mat[3][2];
    cptr[0] = CLAMP0255(r);
    cptr[1] = CLAMP0255(g);
    cptr[2] = CLAMP0255(b);
    cptr += 4;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<applymatrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     127f <applymatrix+0x16f>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movzbl 0x1(%rax),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movzbl 0x2(%rax),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cvtsi2ssl -0x18(%rbp),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm2
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mulss  0x10(%rax),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
cvtsi2ssl -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x20(%rax),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
addss  0x30(%rax),%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
cvtsi2ssl -0x18(%rbp),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm2
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mulss  0x14(%rax),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
cvtsi2ssl -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x24(%rax),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
addss  0x34(%rax),%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cvtsi2ssl -0x18(%rbp),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm2
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mulss  0x18(%rax),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
cvtsi2ssl -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movss  0x28(%rax),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
addss  0x38(%rax),%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%edi
call   1030 <CLAMP0255@plt>
mov    %al,%cl
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%edi
call   1030 <CLAMP0255@plt>
mov    %al,%cl
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %cl,0x1(%rax)
mov    -0x2c(%rbp),%edi
call   1030 <CLAMP0255@plt>
mov    %al,%cl
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %cl,0x2(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    112b <applymatrix+0x1b>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<applymatrix>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
test   %edx,%edx
je     11ff <applymatrix+0xef>
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%r14
mov    %edx,%r12d
xor    %ebp,%ebp
xchg   %ax,%ax
movzbl (%r14,%rbp,4),%eax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %eax,%xmm0
movzbl 0x1(%r14,%rbp,4),%eax
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %eax,%xmm1
movzbl 0x2(%r14,%rbp,4),%eax
movss  0x10(%rbx),%xmm3
mulss  %xmm1,%xmm3
movss  (%rbx),%xmm4
mulss  %xmm0,%xmm4
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ss %eax,%xmm2
addss  %xmm3,%xmm4
movss  0x20(%rbx),%xmm3
mulss  %xmm2,%xmm3
addss  %xmm4,%xmm3
addss  0x30(%rbx),%xmm3
cvttss2si %xmm3,%edi
movss  0x14(%rbx),%xmm3
mulss  %xmm1,%xmm3
movss  0x4(%rbx),%xmm4
mulss  %xmm0,%xmm4
addss  %xmm3,%xmm4
movss  0x24(%rbx),%xmm3
mulss  %xmm2,%xmm3
addss  %xmm4,%xmm3
addss  0x34(%rbx),%xmm3
cvttss2si %xmm3,%r15d
mulss  0x18(%rbx),%xmm1
mulss  0x8(%rbx),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mulss  0x28(%rbx),%xmm2
addss  %xmm0,%xmm2
addss  0x38(%rbx),%xmm2
cvttss2si %xmm2,%r13d
call   1030 <CLAMP0255@plt>
mov    %al,(%r14,%rbp,4)
mov    %r15d,%edi
call   1030 <CLAMP0255@plt>
mov    %al,0x1(%r14,%rbp,4)
mov    %r13d,%edi
call   1030 <CLAMP0255@plt>
mov    %al,0x2(%r14,%rbp,4)
add    $0x1,%rbp
cmp    %ebp,%r12d
jne    1130 <applymatrix+0x20>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @applymatrix(i64* %0, [4 x float]* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i64*
%5 = alloca [4 x float]*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i8*
store i64* %0, i64** %4
store [4 x float]* %1, [4 x float]** %5
store i32 %2, i32* %6
%14 = load i64*, i64** %4
%15 = bitcast i64* %14 to i8*
store i8* %15, i8** %13
br label %16
16: ; preds = %20, %3
%17 = load i32, i32* %6
%18 = add nsw i32 %17, -1
store i32 %18, i32* %6
%19 = icmp ne i32 %17, 0
br i1 %19, label %20, label %128
20: ; preds = %16
%21 = load i8*, i8** %13
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 0
%23 = load i8, i8* %22
%24 = zext i8 %23 to i32
store i32 %24, i32* %7
%25 = load i8*, i8** %13
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i64 1
%27 = load i8, i8* %26
%28 = zext i8 %27 to i32
store i32 %28, i32* %8
%29 = load i8*, i8** %13
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 2
%31 = load i8, i8* %30
%32 = zext i8 %31 to i32
store i32 %32, i32* %9
%33 = load i32, i32* %7
%34 = sitofp i32 %33 to float
%35 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%36 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %35, i64 0
%37 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %36, i64 0, i64 0
%38 = load float, float* %37
%39 = load i32, i32* %8
%40 = sitofp i32 %39 to float
%41 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%42 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %41, i64 1
%43 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %42, i64 0, i64 0
%44 = load float, float* %43
%45 = fmul float %40, %44
%46 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %34, float %38, float %45)
%47 = load i32, i32* %9
%48 = sitofp i32 %47 to float
%49 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%50 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %49, i64 2
%51 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %50, i64 0, i64 0
%52 = load float, float* %51
%53 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %48, float %52, float %46)
%54 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%55 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %54, i64 3
%56 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %55, i64 0, i64 0
%57 = load float, float* %56
%58 = fadd float %53, %57
%59 = fptosi float %58 to i32
store i32 %59, i32* %10
%60 = load i32, i32* %7
%61 = sitofp i32 %60 to float
%62 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%63 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %62, i64 0
%64 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %63, i64 0, i64 1
%65 = load float, float* %64
%66 = load i32, i32* %8
%67 = sitofp i32 %66 to float
%68 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%69 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %68, i64 1
%70 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %69, i64 0, i64 1
%71 = load float, float* %70
%72 = fmul float %67, %71
%73 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %61, float %65, float %72)
%74 = load i32, i32* %9
%75 = sitofp i32 %74 to float
%76 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%77 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %76, i64 2
%78 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %77, i64 0, i64 1
%79 = load float, float* %78
%80 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %75, float %79, float %73)
%81 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%82 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %81, i64 3
%83 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %82, i64 0, i64 1
%84 = load float, float* %83
%85 = fadd float %80, %84
%86 = fptosi float %85 to i32
store i32 %86, i32* %11
%87 = load i32, i32* %7
%88 = sitofp i32 %87 to float
%89 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%90 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %89, i64 0
%91 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %90, i64 0, i64 2
%92 = load float, float* %91
%93 = load i32, i32* %8
%94 = sitofp i32 %93 to float
%95 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%96 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %95, i64 1
%97 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %96, i64 0, i64 2
%98 = load float, float* %97
%99 = fmul float %94, %98
%100 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %88, float %92, float %99)
%101 = load i32, i32* %9
%102 = sitofp i32 %101 to float
%103 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%104 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %103, i64 2
%105 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %104, i64 0, i64 2
%106 = load float, float* %105
%107 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %102, float %106, float %100)
%108 = load [4 x float]*, [4 x float]** %5
%109 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %108, i64 3
%110 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %109, i64 0, i64 2
%111 = load float, float* %110
%112 = fadd float %107, %111
%113 = fptosi float %112 to i32
store i32 %113, i32* %12
%114 = load i32, i32* %10
%115 = call zeroext i8 @CLAMP0255(i32 %114)
%116 = load i8*, i8** %13
%117 = getelementptr inbounds i8, i8* %116, i64 0
store i8 %115, i8* %117
%118 = load i32, i32* %11
%119 = call zeroext i8 @CLAMP0255(i32 %118)
%120 = load i8*, i8** %13
%121 = getelementptr inbounds i8, i8* %120, i64 1
store i8 %119, i8* %121
%122 = load i32, i32* %12
%123 = call zeroext i8 @CLAMP0255(i32 %122)
%124 = load i8*, i8** %13
%125 = getelementptr inbounds i8, i8* %124, i64 2
store i8 %123, i8* %125
%126 = load i8*, i8** %13
%127 = getelementptr inbounds i8, i8* %126, i64 4
store i8* %127, i8** %13
br label %16
128: ; preds = %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @applymatrix(i64* nocapture %0, [4 x float]* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %4, label %63, label %5
5: ; preds = %3
%6 = bitcast i64* %0 to i8*
%7 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %1, i64 0, i64 0
%8 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %1, i64 1, i64 0
%9 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %1, i64 2, i64 0
%10 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %1, i64 3, i64 0
%11 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %1, i64 0, i64 1
%12 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %1, i64 1, i64 1
%13 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %1, i64 2, i64 1
%14 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %1, i64 3, i64 1
%15 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %1, i64 0, i64 2
%16 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %1, i64 1, i64 2
%17 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %1, i64 2, i64 2
%18 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %1, i64 3, i64 2
br label %19
19: ; preds = %5, %19
%20 = phi i8* [ %6, %5 ], [ %61, %19 ]
%21 = phi i32 [ %2, %5 ], [ %22, %19 ]
%22 = add nsw i32 %21, -1
%23 = load i8, i8* %20
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 1
%25 = load i8, i8* %24
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 2
%27 = load i8, i8* %26
%28 = uitofp i8 %23 to float
%29 = load float, float* %7
%30 = uitofp i8 %25 to float
%31 = load float, float* %8
%32 = fmul float %31, %30
%33 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %29, float %32)
%34 = uitofp i8 %27 to float
%35 = load float, float* %9
%36 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %34, float %35, float %33)
%37 = load float, float* %10
%38 = fadd float %37, %36
%39 = fptosi float %38 to i32
%40 = load float, float* %11
%41 = load float, float* %12
%42 = fmul float %41, %30
%43 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %40, float %42)
%44 = load float, float* %13
%45 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %34, float %44, float %43)
%46 = load float, float* %14
%47 = fadd float %46, %45
%48 = fptosi float %47 to i32
%49 = load float, float* %15
%50 = load float, float* %16
%51 = fmul float %50, %30
%52 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %49, float %51)
%53 = load float, float* %17
%54 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %34, float %53, float %52)
%55 = load float, float* %18
%56 = fadd float %55, %54
%57 = fptosi float %56 to i32
%58 = tail call zeroext i8 @CLAMP0255(i32 %39)
store i8 %58, i8* %20
%59 = tail call zeroext i8 @CLAMP0255(i32 %48)
store i8 %59, i8* %24
%60 = tail call zeroext i8 @CLAMP0255(i32 %57)
store i8 %60, i8* %26
%61 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 4
%62 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %62, label %63, label %19
63: ; preds = %19, %3
ret void
}