void identity_matrix(double **d, long n) {
  long i, j;
  for (i = 1; i <= n; i++) {
    for (j = 1; j <= n; j++)
      d[i][j] = 0.0;
    d[i][i] = 1.0;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<identity_matrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jg     118f <identity_matrix+0x8f>
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jg     1161 <identity_matrix+0x61>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    112a <identity_matrix+0x2a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movsd  0xe87(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1114 <identity_matrix+0x14>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<identity_matrix>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,(%rsp)
test   %rsi,%rsi
jle    1200 <identity_matrix+0xf0>
mov    %rdi,%r14
mov    (%rsp),%r13
lea    0x0(,%r13,8),%r12
lea    -0x1(%r13),%rax
and    $0x3,%r13d
mov    $0x1,%ebp
movabs $0x3ff0000000000000,%r15
cmp    $0x3,%rax
jb     11d4 <identity_matrix+0xc4>
andq   $0xfffffffffffffffc,(%rsp)
xor    %ebp,%ebp
nop
mov    %r15,%rbx
mov    0x8(%r14,%rbp,8),%r15
lea    0x8(%r15),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    %rbx,0x8(%r15,%rbp,8)
mov    %rbx,%r15
mov    0x10(%r14,%rbp,8),%rbx
lea    0x8(%rbx),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    %r15,0x10(%rbx,%rbp,8)
mov    0x18(%r14,%rbp,8),%rbx
lea    0x8(%rbx),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    %r15,0x18(%rbx,%rbp,8)
mov    0x20(%r14,%rbp,8),%rbx
lea    0x8(%rbx),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    %r15,0x20(%rbx,%rbp,8)
add    $0x4,%rbp
cmp    %rbp,(%rsp)
jne    1160 <identity_matrix+0x50>
add    $0x1,%rbp
test   %r13,%r13
je     1200 <identity_matrix+0xf0>
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r14,%rbp,8),%rbx
lea    0x8(%rbx),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    %r15,(%rbx,%rbp,8)
add    $0x1,%rbp
add    $0xffffffffffffffff,%r13
jne    11e0 <identity_matrix+0xd0>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @identity_matrix(double** %0, i64 %1) {
%3 = alloca double**
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
store double** %0, double*** %3
store i64 %1, i64* %4
store i64 1, i64* %5
br label %7
7: ; preds = %33, %2
%8 = load i64, i64* %5
%9 = load i64, i64* %4
%10 = icmp sle i64 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %36
11: ; preds = %7
store i64 1, i64* %6
br label %12
12: ; preds = %23, %11
%13 = load i64, i64* %6
%14 = load i64, i64* %4
%15 = icmp sle i64 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %26
16: ; preds = %12
%17 = load double**, double*** %3
%18 = load i64, i64* %5
%19 = getelementptr inbounds double*, double** %17, i64 %18
%20 = load double*, double** %19
%21 = load i64, i64* %6
%22 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %21
store double 0.000000e+00, double* %22
br label %23
23: ; preds = %16
%24 = load i64, i64* %6
%25 = add nsw i64 %24, 1
store i64 %25, i64* %6
br label %12
26: ; preds = %12
%27 = load double**, double*** %3
%28 = load i64, i64* %5
%29 = getelementptr inbounds double*, double** %27, i64 %28
%30 = load double*, double** %29
%31 = load i64, i64* %5
%32 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 %31
store double 1.000000e+00, double* %32
br label %33
33: ; preds = %26
%34 = load i64, i64* %5
%35 = add nsw i64 %34, 1
store i64 %35, i64* %5
br label %7
36: ; preds = %7
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @identity_matrix(double** nocapture %0, i64 %1) {
%3 = icmp slt i64 %1, 1
br i1 %3, label %54, label %4
4: ; preds = %2
%5 = shl nuw i64 %1, 3
%6 = add i64 %1, -1
%7 = and i64 %1, 3
%8 = icmp ult i64 %6, 3
br i1 %8, label %40, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i64 %1, -4
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i64 [ 1, %9 ], [ %37, %11 ]
%13 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %38, %11 ]
%14 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %12
%15 = load double*, double** %14
%16 = getelementptr double, double* %15, i64 1
%17 = bitcast double* %16 to i8*
%18 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %12
store double 1.000000e+00, double* %18
%19 = add nuw nsw i64 %12, 1
%20 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %19
%21 = load double*, double** %20
%22 = getelementptr double, double* %21, i64 1
%23 = bitcast double* %22 to i8*
%24 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %19
store double 1.000000e+00, double* %24
%25 = add nuw nsw i64 %12, 2
%26 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %25
%27 = load double*, double** %26
%28 = getelementptr double, double* %27, i64 1
%29 = bitcast double* %28 to i8*
%30 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %25
store double 1.000000e+00, double* %30
%31 = add nuw i64 %12, 3
%32 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %31
%33 = load double*, double** %32
%34 = getelementptr double, double* %33, i64 1
%35 = bitcast double* %34 to i8*
%36 = getelementptr inbounds double, double* %33, i64 %31
store double 1.000000e+00, double* %36
%37 = add nuw i64 %12, 4
%38 = add i64 %13, 4
%39 = icmp eq i64 %38, %10
br i1 %39, label %40, label %11
40: ; preds = %11, %4
%41 = phi i64 [ 1, %4 ], [ %37, %11 ]
%42 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %42, label %54, label %43
43: ; preds = %40, %43
%44 = phi i64 [ %51, %43 ], [ %41, %40 ]
%45 = phi i64 [ %52, %43 ], [ 0, %40 ]
%46 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %44
%47 = load double*, double** %46
%48 = getelementptr double, double* %47, i64 1
%49 = bitcast double* %48 to i8*
%50 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %44
store double 1.000000e+00, double* %50
%51 = add nuw i64 %44, 1
%52 = add i64 %45, 1
%53 = icmp eq i64 %52, %7
br i1 %53, label %54, label %43
54: ; preds = %40, %43, %2
ret void
}