#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 */
void transpose(size_t n, int matrix[n][n]) {
  size_t i, j;
  for (i = 0; i < n - 1; i++) {
    for (j = i + 1; j < n; j++) {
      int tmp = matrix[i][j];
      matrix[i][j] = matrix[j][i];
      matrix[j][i] = tmp;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<transpose>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    11e1 <transpose+0xe1>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jae    11cb <transpose+0xcb>
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,%rdx
imul   -0x18(%rbp),%rdx
shl    $0x2,%rdx
add    %rdx,%rax
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,%rdx
imul   -0x20(%rbp),%rdx
shl    $0x2,%rdx
add    %rdx,%rax
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,4),%esi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,%rdx
imul   -0x18(%rbp),%rdx
shl    $0x2,%rdx
add    %rdx,%rax
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    %esi,(%rax,%rdx,4)
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
imul   -0x20(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    113d <transpose+0x3d>
jmp    11d0 <transpose+0xd0>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    111c <transpose+0x1c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<transpose>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rsi,-0x30(%rsp)
mov    %rdi,%rbp
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
je     12fd <transpose+0x1fd>
lea    (%rdi,%rdi,8),%rax
mov    -0x30(%rsp),%r15
lea    (%r15,%rax,4),%r13
add    $0x10,%r13
lea    0x0(,%rdi,4),%r10
lea    0x4(,%rdi,4),%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    %rdi,%rax
shl    $0x6,%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
lea    0x34(%r15),%r11
lea    (%r15,%rdi,4),%rax
add    $0x10,%rax
lea    -0x9(%rdi),%r14
xor    %r9d,%r9d
mov    %r15,%rbx
mov    %rbp,-0x28(%rsp)
jmp    1192 <transpose+0x92>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x8(%rsp),%rcx
add    %rcx,%r13
add    %rcx,%r11
add    %rcx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%r14
add    $0x4,%r15
add    %r10,%rbx
cmp    %rbp,%r9
je     12fd <transpose+0x1fd>
mov    %r9,%r8
add    $0x1,%r9
cmp    %rdi,%r9
jae    1170 <transpose+0x70>
mov    %rbp,%rdx
sub    %r8,%rdx
mov    %r9,%r12
cmp    $0x8,%rdx
jb     12c6 <transpose+0x1c6>
mov    %r9,%r12
cmp    $0x1,%rdi
jne    12c6 <transpose+0x1c6>
lea    -0x8(%rdx),%rcx
mov    %rcx,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
cmp    $0x8,%rcx
mov    -0x18(%rsp),%r12
mov    %rdx,-0x20(%rsp)
mov    %rsi,-0x10(%rsp)
jae    11e6 <transpose+0xe6>
xor    %esi,%esi
jmp    1259 <transpose+0x159>
mov    %r14,%rbp
shr    $0x3,%rbp
add    $0x1,%rbp
and    $0xfffffffffffffffe,%rbp
mov    %r11,%rdx
xor    %ecx,%ecx
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
movups -0x30(%rdx),%xmm0
movups -0x20(%rdx),%xmm1
movups -0x10(%rax,%rcx,1),%xmm2
movups (%rax,%rcx,1),%xmm3
movups %xmm2,-0x30(%rdx)
movups %xmm3,-0x20(%rdx)
movups %xmm0,-0x10(%rax,%rcx,1)
movups %xmm1,(%rax,%rcx,1)
movups -0x10(%rdx),%xmm0
movups (%rdx),%xmm1
movups -0x10(%r13,%rcx,1),%xmm2
movups 0x0(%r13,%rcx,1),%xmm3
movups %xmm2,-0x10(%rdx)
movups %xmm3,(%rdx)
movups %xmm0,-0x10(%r13,%rcx,1)
movups %xmm1,0x0(%r13,%rcx,1)
add    $0x10,%rsi
add    %r12,%rcx
add    $0x40,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rbp
jne    1200 <transpose+0x100>
mov    -0x20(%rsp),%rdx
mov    %rdx,%r12
and    $0xfffffffffffffff8,%r12
testb  $0x1,-0x10(%rsp)
mov    -0x28(%rsp),%rbp
je     12ba <transpose+0x1ba>
mov    -0x30(%rsp),%rdx
lea    (%rdx,%r8,4),%rcx
imul   %rdi,%r8
lea    (%rdx,%r8,4),%rdx
add    %r9,%rsi
movups (%rdx,%rsi,4),%xmm0
movups 0x10(%rdx,%rsi,4),%xmm1
mov    %rsi,%rbp
imul   %rdi,%rbp
movups (%rcx,%rbp,4),%xmm2
movups 0x10(%rcx,%rbp,4),%xmm3
movups %xmm2,(%rdx,%rsi,4)
movups %xmm3,0x10(%rdx,%rsi,4)
mov    -0x20(%rsp),%rdx
movups %xmm0,(%rcx,%rbp,4)
movups %xmm1,0x10(%rcx,%rbp,4)
mov    -0x28(%rsp),%rbp
cmp    %r12,%rdx
je     1170 <transpose+0x70>
add    %r9,%r12
mov    %rdi,%rcx
imul   %r12,%rcx
lea    (%r15,%rcx,4),%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx,%r12,4),%edx
mov    (%rcx),%esi
mov    %esi,(%rbx,%r12,4)
mov    %edx,(%rcx)
add    $0x1,%r12
add    %r10,%rcx
cmp    %rdi,%r12
jb     12e0 <transpose+0x1e0>
jmp    1170 <transpose+0x70>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @transpose(i64 %0, i32* %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
store i64 %0, i64* %3
store i32* %1, i32** %4
%8 = load i64, i64* %3
%9 = load i64, i64* %3
store i64 0, i64* %5
br label %10
10: ; preds = %54, %2
%11 = load i64, i64* %5
%12 = load i64, i64* %3
%13 = sub i64 %12, 1
%14 = icmp ult i64 %11, %13
br i1 %14, label %15, label %57
15: ; preds = %10
%16 = load i64, i64* %5
%17 = add i64 %16, 1
store i64 %17, i64* %6
br label %18
18: ; preds = %50, %15
%19 = load i64, i64* %6
%20 = load i64, i64* %3
%21 = icmp ult i64 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %53
22: ; preds = %18
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = load i64, i64* %5
%25 = mul nsw i64 %24, %9
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i64, i64* %6
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
store i32 %29, i32* %7
%30 = load i32*, i32** %4
%31 = load i64, i64* %6
%32 = mul nsw i64 %31, %9
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i64, i64* %5
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = load i32*, i32** %4
%38 = load i64, i64* %5
%39 = mul nsw i64 %38, %9
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %39
%41 = load i64, i64* %6
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %41
store i32 %36, i32* %42
%43 = load i32, i32* %7
%44 = load i32*, i32** %4
%45 = load i64, i64* %6
%46 = mul nsw i64 %45, %9
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
%48 = load i64, i64* %5
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %48
store i32 %43, i32* %49
br label %50
50: ; preds = %22
%51 = load i64, i64* %6
%52 = add i64 %51, 1
store i64 %52, i64* %6
br label %18
53: ; preds = %18
br label %54
54: ; preds = %53
%55 = load i64, i64* %5
%56 = add i64 %55, 1
store i64 %56, i64* %5
br label %10
57: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @transpose(i64 %0, i32* nocapture %1) {
%3 = add i64 %0, -1
%4 = icmp eq i64 %3, 0
br i1 %4, label %109, label %5
5: ; preds = %2
%6 = icmp eq i64 %0, 1
br label %9
7: ; preds = %100, %96, %9
%8 = icmp eq i64 %16, %3
br i1 %8, label %109, label %9
9: ; preds = %5, %7
%10 = phi i64 [ %16, %7 ], [ 0, %5 ]
%11 = sub i64 %3, %10
%12 = add i64 %11, -8
%13 = lshr i64 %12, 3
%14 = add nuw nsw i64 %13, 1
%15 = sub i64 %3, %10
%16 = add nuw i64 %10, 1
%17 = icmp ult i64 %16, %0
br i1 %17, label %18, label %7
18: ; preds = %9
%19 = mul nsw i64 %10, %0
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %19
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %10
%22 = icmp ugt i64 %15, 7
%23 = and i1 %22, %6
br i1 %23, label %24, label %98
24: ; preds = %18
%25 = and i64 %15, -8
%26 = add i64 %16, %25
%27 = and i64 %14, 1
%28 = icmp ult i64 %12, 8
br i1 %28, label %74, label %29
29: ; preds = %24
%30 = and i64 %14, 4611686018427387902
br label %31
31: ; preds = %31, %29
%32 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %71, %31 ]
%33 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %72, %31 ]
%34 = add i64 %16, %32
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %34
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
%37 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %36
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 4
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
%40 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %39
%41 = mul nsw i64 %34, %0
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %41
%43 = bitcast i32* %42 to <4 x i32>*
%44 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %43
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 4
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
%47 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %46
%48 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %44, <4 x i32>* %48
%49 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %47, <4 x i32>* %49
%50 = bitcast i32* %42 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %37, <4 x i32>* %50
%51 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %40, <4 x i32>* %51
%52 = or i64 %32, 8
%53 = add i64 %16, %52
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %53
%55 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
%56 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %55
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 4
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
%59 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %58
%60 = mul nsw i64 %53, %0
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %60
%62 = bitcast i32* %61 to <4 x i32>*
%63 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %62
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 4
%65 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
%66 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %65
%67 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %63, <4 x i32>* %67
%68 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %66, <4 x i32>* %68
%69 = bitcast i32* %61 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %56, <4 x i32>* %69
%70 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %59, <4 x i32>* %70
%71 = add nuw i64 %32, 16
%72 = add i64 %33, 2
%73 = icmp eq i64 %72, %30
br i1 %73, label %74, label %31
74: ; preds = %31, %24
%75 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %71, %31 ]
%76 = icmp eq i64 %27, 0
br i1 %76, label %96, label %77
77: ; preds = %74
%78 = add i64 %16, %75
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %78
%80 = bitcast i32* %79 to <4 x i32>*
%81 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %80
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 4
%83 = bitcast i32* %82 to <4 x i32>*
%84 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %83
%85 = mul nsw i64 %78, %0
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %85
%87 = bitcast i32* %86 to <4 x i32>*
%88 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %87
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 4
%90 = bitcast i32* %89 to <4 x i32>*
%91 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %90
%92 = bitcast i32* %79 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %88, <4 x i32>* %92
%93 = bitcast i32* %82 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %91, <4 x i32>* %93
%94 = bitcast i32* %86 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %81, <4 x i32>* %94
%95 = bitcast i32* %89 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %84, <4 x i32>* %95
br label %96
96: ; preds = %74, %77
%97 = icmp eq i64 %15, %25
br i1 %97, label %7, label %98
98: ; preds = %18, %96
%99 = phi i64 [ %16, %18 ], [ %26, %96 ]
br label %100
100: ; preds = %98, %100
%101 = phi i64 [ %107, %100 ], [ %99, %98 ]
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %101
%103 = load i32, i32* %102
%104 = mul nsw i64 %101, %0
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %104
%106 = load i32, i32* %105
store i32 %106, i32* %102
store i32 %103, i32* %105
%107 = add nuw i64 %101, 1
%108 = icmp ult i64 %107, %0
br i1 %108, label %100, label %7
109: ; preds = %7, %2
ret void
}