int transposeMatrix(int nRows, int nCols, int matrix_ij[nRows][nCols],
                    int matrix_ji[nCols][nRows]) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < nRows; ++i)
    for (j = 0; j < nCols; ++j) {
      matrix_ji[j][i] = matrix_ij[i][j];
    }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<transposeMatrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11a3 <transposeMatrix+0xa3>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1190 <transposeMatrix+0x90>
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x30(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
imul   %rdx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
imul   %rsi,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    113a <transposeMatrix+0x3a>
jmp    1195 <transposeMatrix+0x95>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1127 <transposeMatrix+0x27>
xor    %eax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<transposeMatrix>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdx,-0x48(%rsp)
mov    %esi,-0x54(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    13d5 <transposeMatrix+0x2d5>
mov    -0x54(%rsp),%eax
mov    %eax,%r14d
mov    %edi,%r8d
mov    %r14d,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
mov    %rdx,-0x18(%rsp)
add    $0xfffffffffffffff8,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rsp)
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rdx
cmp    $0x8,%eax
setae  %al
cmp    $0x1,%edi
sete   %bl
and    %al,%bl
mov    %bl,-0x61(%rsp)
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
mov    %rdx,-0x38(%rsp)
mov    %r14d,%edx
and    $0x3,%edx
mov    %rdx,-0x10(%rsp)
mov    -0x48(%rsp),%rdx
lea    0x70(%rdx),%rdi
lea    0x0(,%r14,4),%rsi
mov    %rsi,-0x8(%rsp)
mov    %r8,%rsi
shl    $0x7,%rsi
mov    %rsi,-0x40(%rsp)
mov    %r8,%r11
shl    $0x5,%r11
mov    %rax,-0x28(%rsp)
shl    $0x5,%rax
mov    %rax,-0x30(%rsp)
lea    0x0(,%r8,4),%r13
mov    %r8,-0x50(%rsp)
shl    $0x4,%r8
xor    %r9d,%r9d
mov    %rcx,-0x60(%rsp)
jmp    11e0 <transposeMatrix+0xe0>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r9
mov    -0x8(%rsp),%rax
add    %rax,%rdi
addq   $0x4,-0x60(%rsp)
add    %rax,%rdx
cmp    -0x50(%rsp),%r9
je     13d5 <transposeMatrix+0x2d5>
cmpl   $0x0,-0x54(%rsp)
jle    11c0 <transposeMatrix+0xc0>
cmpb   $0x0,-0x61(%rsp)
je     1232 <transposeMatrix+0x132>
mov    %r9,%rax
imul   %r14,%rax
lea    (%rax,%r14,1),%rsi
lea    (%rcx,%r9,4),%rbx
mov    -0x48(%rsp),%rbp
lea    0x0(,%rsi,4),%rsi
add    %rbp,%rsi
cmp    %rsi,%rbx
jae    12e4 <transposeMatrix+0x1e4>
lea    (%r9,%r14,1),%rsi
lea    (%rcx,%rsi,4),%rsi
lea    0x0(,%rax,4),%rax
add    %rbp,%rax
cmp    %rsi,%rax
jae    12e4 <transposeMatrix+0x1e4>
xor    %r15d,%r15d
mov    %r15,%rbp
not    %rbp
add    %r14,%rbp
mov    -0x10(%rsp),%rbx
test   %rbx,%rbx
je     1273 <transposeMatrix+0x173>
mov    -0x50(%rsp),%rax
imul   %r15,%rax
mov    -0x60(%rsp),%rsi
lea    (%rsi,%rax,4),%rsi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx,%r15,4),%eax
mov    %eax,(%rsi)
add    $0x1,%r15
add    %r13,%rsi
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
jne    1260 <transposeMatrix+0x160>
cmp    $0x3,%rbp
jb     11c0 <transposeMatrix+0xc0>
lea    0x3(%r15),%rbp
imul   %r13,%rbp
lea    0x1(%r15),%rsi
imul   %r13,%rsi
lea    0x2(%r15),%rbx
imul   %r13,%rbx
mov    %r13,%r10
imul   %r15,%r10
mov    -0x60(%rsp),%r12
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx,%r15,4),%eax
mov    %eax,(%r12,%r10,1)
mov    0x4(%rdx,%r15,4),%eax
mov    %eax,(%r12,%rsi,1)
mov    0x8(%rdx,%r15,4),%eax
mov    %eax,(%r12,%rbx,1)
mov    0xc(%rdx,%r15,4),%eax
mov    %eax,(%r12,%rbp,1)
add    $0x4,%r15
add    %r8,%r12
cmp    %r15,%r14
jne    12b0 <transposeMatrix+0x1b0>
jmp    11c0 <transposeMatrix+0xc0>
mov    %rcx,%r10
cmpq   $0x18,-0x20(%rsp)
jae    12f6 <transposeMatrix+0x1f6>
xor    %ebx,%ebx
jmp    1374 <transposeMatrix+0x274>
mov    -0x38(%rsp),%rcx
mov    -0x60(%rsp),%rsi
xor    %ebx,%ebx
mov    -0x40(%rsp),%r15
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movups -0x70(%rdi,%rbx,4),%xmm0
movups -0x60(%rdi,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,(%rsi)
movups %xmm1,0x10(%rsi)
movups -0x50(%rdi,%rbx,4),%xmm0
movups -0x40(%rdi,%rbx,4),%xmm1
lea    (%rsi,%r11,1),%rax
movups %xmm0,(%rsi,%r11,1)
movups %xmm1,0x10(%rsi,%r11,1)
movups -0x30(%rdi,%rbx,4),%xmm0
movups -0x20(%rdi,%rbx,4),%xmm1
lea    (%rax,%r11,1),%rbp
movups %xmm0,(%r11,%rax,1)
movups %xmm1,0x10(%r11,%rax,1)
movups -0x10(%rdi,%rbx,4),%xmm0
movups (%rdi,%rbx,4),%xmm1
movups %xmm0,(%r11,%rbp,1)
movups %xmm1,0x10(%r11,%rbp,1)
add    $0x20,%rbx
add    %r15,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rcx
jne    1310 <transposeMatrix+0x210>
cmpq   $0x0,-0x28(%rsp)
mov    -0x30(%rsp),%rbp
je     13bc <transposeMatrix+0x2bc>
mov    -0x50(%rsp),%rax
imul   %rbx,%rax
mov    -0x60(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rcx
lea    (%rdx,%rbx,4),%rsi
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
movups (%rsi,%rbx,1),%xmm0
movups 0x10(%rsi,%rbx,1),%xmm1
movups %xmm0,(%rcx)
movups %xmm1,0x10(%rcx)
add    $0x20,%rbx
add    %r11,%rcx
cmp    %rbx,%rbp
jne    13a0 <transposeMatrix+0x2a0>
mov    -0x18(%rsp),%rax
mov    %rax,%r15
cmp    %r14,%rax
mov    %r10,%rcx
je     11c0 <transposeMatrix+0xc0>
jmp    1235 <transposeMatrix+0x135>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @transposeMatrix(i32 %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = zext i32 %0 to i64
%7 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %7, label %8, label %159
8: ; preds = %4
%9 = icmp sgt i32 %1, 0
%10 = and i64 %5, 4294967288
%11 = add nsw i64 %10, -8
%12 = lshr exact i64 %11, 3
%13 = add nuw nsw i64 %12, 1
%14 = icmp ugt i32 %1, 7
%15 = icmp eq i32 %0, 1
%16 = and i1 %14, %15
%17 = and i64 %5, 4294967288
%18 = and i64 %13, 3
%19 = icmp ult i64 %11, 24
%20 = and i64 %13, 4611686018427387900
%21 = icmp eq i64 %18, 0
%22 = icmp eq i64 %17, %5
%23 = and i64 %5, 3
%24 = icmp eq i64 %23, 0
br label %25
25: ; preds = %8, %156
%26 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %157, %156 ]
%27 = getelementptr i32, i32* %3, i64 %26
%28 = add nuw i64 %26, %5
%29 = getelementptr i32, i32* %3, i64 %28
%30 = mul i64 %26, %5
%31 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %30
%32 = add i64 %30, %5
%33 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %32
br i1 %9, label %34, label %156
34: ; preds = %25
%35 = mul nuw nsw i64 %26, %5
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %35
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %26
br i1 %16, label %38, label %116
38: ; preds = %34
%39 = icmp ult i32* %27, %33
%40 = icmp ult i32* %31, %29
%41 = and i1 %39, %40
br i1 %41, label %116, label %42
42: ; preds = %38
br i1 %19, label %96, label %43
43: ; preds = %42, %43
%44 = phi i64 [ %93, %43 ], [ 0, %42 ]
%45 = phi i64 [ %94, %43 ], [ 0, %42 ]
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %44
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
%48 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %47
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 4
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
%51 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %50
%52 = mul nuw nsw i64 %44, %6
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %52
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %48, <4 x i32>* %54
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 4
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %51, <4 x i32>* %56
%57 = or i64 %44, 8
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %57
%59 = bitcast i32* %58 to <4 x i32>*
%60 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %59
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 4
%62 = bitcast i32* %61 to <4 x i32>*
%63 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %62
%64 = mul nuw nsw i64 %57, %6
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %64
%66 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %60, <4 x i32>* %66
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 4
%68 = bitcast i32* %67 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %63, <4 x i32>* %68
%69 = or i64 %44, 16
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %69
%71 = bitcast i32* %70 to <4 x i32>*
%72 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %71
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 4
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
%75 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %74
%76 = mul nuw nsw i64 %69, %6
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %76
%78 = bitcast i32* %77 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %72, <4 x i32>* %78
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 4
%80 = bitcast i32* %79 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %75, <4 x i32>* %80
%81 = or i64 %44, 24
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %81
%83 = bitcast i32* %82 to <4 x i32>*
%84 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %83
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 4
%86 = bitcast i32* %85 to <4 x i32>*
%87 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %86
%88 = mul nuw nsw i64 %81, %6
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %88
%90 = bitcast i32* %89 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %84, <4 x i32>* %90
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %89, i64 4
%92 = bitcast i32* %91 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %87, <4 x i32>* %92
%93 = add nuw i64 %44, 32
%94 = add i64 %45, 4
%95 = icmp eq i64 %94, %20
br i1 %95, label %96, label %43
96: ; preds = %43, %42
%97 = phi i64 [ 0, %42 ], [ %93, %43 ]
br i1 %21, label %115, label %98
98: ; preds = %96, %98
%99 = phi i64 [ %112, %98 ], [ %97, %96 ]
%100 = phi i64 [ %113, %98 ], [ 0, %96 ]
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %99
%102 = bitcast i32* %101 to <4 x i32>*
%103 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %102
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %101, i64 4
%105 = bitcast i32* %104 to <4 x i32>*
%106 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %105
%107 = mul nuw nsw i64 %99, %6
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %107
%109 = bitcast i32* %108 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %103, <4 x i32>* %109
%110 = getelementptr inbounds i32, i32* %108, i64 4
%111 = bitcast i32* %110 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %106, <4 x i32>* %111
%112 = add nuw i64 %99, 8
%113 = add i64 %100, 1
%114 = icmp eq i64 %113, %18
br i1 %114, label %115, label %98
115: ; preds = %98, %96
br i1 %22, label %156, label %116
116: ; preds = %38, %34, %115
%117 = phi i64 [ 0, %38 ], [ 0, %34 ], [ %17, %115 ]
%118 = xor i64 %117, -1
%119 = add nsw i64 %118, %5
br i1 %24, label %130, label %120
120: ; preds = %116, %120
%121 = phi i64 [ %127, %120 ], [ %117, %116 ]
%122 = phi i64 [ %128, %120 ], [ 0, %116 ]
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %121
%124 = load i32, i32* %123
%125 = mul nuw nsw i64 %121, %6
%126 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %125
store i32 %124, i32* %126
%127 = add nuw nsw i64 %121, 1
%128 = add i64 %122, 1
%129 = icmp eq i64 %128, %23
br i1 %129, label %130, label %120
130: ; preds = %120, %116
%131 = phi i64 [ %117, %116 ], [ %127, %120 ]
%132 = icmp ult i64 %119, 3
br i1 %132, label %156, label %133
133: ; preds = %130, %133
%134 = phi i64 [ %154, %133 ], [ %131, %130 ]
%135 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %134
%136 = load i32, i32* %135
%137 = mul nuw nsw i64 %134, %6
%138 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %137
store i32 %136, i32* %138
%139 = add nuw nsw i64 %134, 1
%140 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %139
%141 = load i32, i32* %140
%142 = mul nuw nsw i64 %139, %6
%143 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %142
store i32 %141, i32* %143
%144 = add nuw nsw i64 %134, 2
%145 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %144
%146 = load i32, i32* %145
%147 = mul nuw nsw i64 %144, %6
%148 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %147
store i32 %146, i32* %148
%149 = add nuw nsw i64 %134, 3
%150 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %149
%151 = load i32, i32* %150
%152 = mul nuw nsw i64 %149, %6
%153 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %152
store i32 %151, i32* %153
%154 = add nuw nsw i64 %134, 4
%155 = icmp eq i64 %154, %5
br i1 %155, label %156, label %133
156: ; preds = %130, %133, %115, %25
%157 = add nuw nsw i64 %26, 1
%158 = icmp eq i64 %157, %6
br i1 %158, label %159, label %25
159: ; preds = %156, %4
ret i32 0
}