void transpose(int w, int h, char *pattern, char *result) {
  for (int y = 0; y < w; y++)
    for (int x = 0; x < h; x++)
      result[x + y * h] = pattern[y + x * w];
  result[w * h] = '\0';
}


x86 assembly (clang, -O0):
<transpose>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1185 <transpose+0x85>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1172 <transpose+0x72>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%edx
imul   -0x4(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%esi
imul   -0x8(%rbp),%esi
add    %esi,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112c <transpose+0x2c>
jmp    1177 <transpose+0x77>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1119 <transpose+0x19>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<transpose>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %edi,-0x4(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    11b2 <transpose+0xb2>
mov    -0x4(%rsp),%r12d
movslq %esi,%r8
mov    %r8d,%edi
mov    %edi,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
lea    (%r12,%r12,1),%r11
lea    0x1(%rcx),%r13
xor    %r14d,%r14d
mov    %rdx,%r15
jmp    1150 <transpose+0x50>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r14
add    $0x1,%r15
add    %r8,%r13
cmp    %r12,%r14
je     11b2 <transpose+0xb2>
test   %esi,%esi
jle    1140 <transpose+0x40>
cmp    $0x1,%esi
jne    1160 <transpose+0x60>
xor    %r9d,%r9d
jmp    118e <transpose+0x8e>
xchg   %ax,%ax
mov    %r15,%rbx
xor    %r9d,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rbx),%eax
mov    %al,-0x1(%r13,%r9,1)
movzbl (%rbx,%r12,1),%eax
mov    %al,0x0(%r13,%r9,1)
add    $0x2,%r9
add    %r11,%rbx
cmp    %r9,%r10
jne    1170 <transpose+0x70>
test   $0x1,%dil
je     1140 <transpose+0x40>
mov    %r14,%rbx
imul   %r8,%rbx
mov    %r9,%rbp
imul   %r12,%rbp
add    %r14,%rbp
mov    (%rdx,%rbp,1),%bpl
add    %r9,%rbx
mov    %bpl,(%rcx,%rbx,1)
jmp    1140 <transpose+0x40>
imul   -0x4(%rsp),%esi
movslq %esi,%rax
movb   $0x0,(%rcx,%rax,1)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @transpose(i32 %0, i32 %1, i8* %2, i8* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i8* %2, i8** %7
store i8* %3, i8** %8
store i32 0, i32* %9
br label %11
11: ; preds = %42, %4
%12 = load i32, i32* %9
%13 = load i32, i32* %5
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %45
15: ; preds = %11
store i32 0, i32* %10
br label %16
16: ; preds = %38, %15
%17 = load i32, i32* %10
%18 = load i32, i32* %6
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %41
20: ; preds = %16
%21 = load i8*, i8** %7
%22 = load i32, i32* %9
%23 = load i32, i32* %10
%24 = load i32, i32* %5
%25 = mul nsw i32 %23, %24
%26 = add nsw i32 %22, %25
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %27
%29 = load i8, i8* %28
%30 = load i8*, i8** %8
%31 = load i32, i32* %10
%32 = load i32, i32* %9
%33 = load i32, i32* %6
%34 = mul nsw i32 %32, %33
%35 = add nsw i32 %31, %34
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 %36
store i8 %29, i8* %37
br label %38
38: ; preds = %20
%39 = load i32, i32* %10
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %10
br label %16
41: ; preds = %16
br label %42
42: ; preds = %41
%43 = load i32, i32* %9
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %9
br label %11
45: ; preds = %11
%46 = load i8*, i8** %8
%47 = load i32, i32* %5
%48 = load i32, i32* %6
%49 = mul nsw i32 %47, %48
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %46, i64 %50
store i8 0, i8* %51
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @transpose(i32 %0, i32 %1, i8* nocapture %2, i8* nocapture writeonly %3) {
%5 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %5, label %6, label %20
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = sext i32 %1 to i64
%10 = zext i32 %0 to i64
%11 = zext i32 %1 to i64
%12 = and i64 %11, 1
%13 = icmp eq i32 %1, 1
%14 = and i64 %11, 4294967294
%15 = icmp eq i64 %12, 0
br label %16
16: ; preds = %6, %33
%17 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %34, %33 ]
br i1 %7, label %18, label %33
18: ; preds = %16
%19 = mul nsw i64 %17, %9
br i1 %13, label %24, label %36
20: ; preds = %33, %4
%21 = mul nsw i32 %1, %0
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %22
store i8 0, i8* %23
ret void
24: ; preds = %36, %18
%25 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %52, %36 ]
br i1 %15, label %33, label %26
26: ; preds = %24
%27 = mul nsw i64 %25, %8
%28 = add nuw nsw i64 %27, %17
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %28
%30 = load i8, i8* %29
%31 = add nsw i64 %25, %19
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %31
store i8 %30, i8* %32
br label %33
33: ; preds = %26, %24, %16
%34 = add nuw nsw i64 %17, 1
%35 = icmp eq i64 %34, %10
br i1 %35, label %20, label %16
36: ; preds = %18, %36
%37 = phi i64 [ %52, %36 ], [ 0, %18 ]
%38 = phi i64 [ %53, %36 ], [ 0, %18 ]
%39 = mul nsw i64 %37, %8
%40 = add nuw nsw i64 %39, %17
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %40
%42 = load i8, i8* %41
%43 = add nsw i64 %37, %19
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %43
store i8 %42, i8* %44
%45 = or i64 %37, 1
%46 = mul nsw i64 %45, %8
%47 = add nuw nsw i64 %46, %17
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %47
%49 = load i8, i8* %48
%50 = add nsw i64 %45, %19
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %50
store i8 %49, i8* %51
%52 = add nuw nsw i64 %37, 2
%53 = add i64 %38, 2
%54 = icmp eq i64 %53, %14
br i1 %54, label %24, label %36
}