#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 */
double sqrt(double);
void normalizeC(int nBasis, double *S, double *C) {
  double sum;
  int i, j, k;
  for (k = 0; k < nBasis; k++) {
    sum = 0.0;
    for (i = 0; i < nBasis; i++)
      for (j = 0; j < nBasis; j++)
        sum += C[k * nBasis + i] * C[k * nBasis + j] * S[i * nBasis + j];
    sum = 1.0 / sqrt(sum);
    for (i = 0; i < nBasis; i++)
      C[k * nBasis + i] = sum * C[k * nBasis + i];
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<normalizeC>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    125c <normalizeC+0x14c>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11d9 <normalizeC+0xc9>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11c6 <normalizeC+0xb6>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1158 <normalizeC+0x48>
jmp    11cb <normalizeC+0xbb>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1145 <normalizeC+0x35>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  0xe12(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1249 <normalizeC+0x139>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11fe <normalizeC+0xee>
jmp    124e <normalizeC+0x13e>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    112a <normalizeC+0x1a>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<normalizeC>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x58,%rsp
test   %edi,%edi
jle    1399 <normalizeC+0x289>
mov    %edi,%r14d
mov    %r14d,%eax
and    $0xfffffffc,%eax
mov    %rax,0x38(%rsp)
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,0x30(%rsp)
mov    %rax,%rcx
shr    $0x2,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %r14d,%r12d
and    $0xfffffffe,%r12d
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,0x28(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
mov    %rcx,0x18(%rsp)
lea    0x8(%rdx),%r13
lea    0x0(,%r14,8),%r9
lea    0x8(%rsi),%rax
mov    %rax,0x48(%rsp)
lea    0x30(%rdx),%r15
xor    %r11d,%r11d
xorpd  %xmm6,%xmm6
movsd  0xe78(%rip),%xmm7
mov    %rdx,%rbp
mov    %edi,0xc(%rsp)
mov    %rdx,0x20(%rsp)
jmp    11b6 <normalizeC+0xa6>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r11
add    %r9,%r13
add    %r9,%r15
add    %r9,%rbp
cmp    %r14,%r11
je     1399 <normalizeC+0x289>
mov    %rbp,0x10(%rsp)
mov    %r11,%r10
imul   %r14,%r10
mov    0x48(%rsp),%rax
xor    %r8d,%r8d
xorpd  %xmm0,%xmm0
jmp    11dc <normalizeC+0xcc>
add    $0x1,%r8
add    %r9,%rax
cmp    %r14,%r8
je     1250 <normalizeC+0x140>
lea    (%r8,%r10,1),%rcx
movsd  (%rdx,%rcx,8),%xmm1
xor    %ebx,%ebx
cmp    $0x1,%edi
je     1222 <normalizeC+0x112>
nopl   0x0(%rax)
movsd  -0x8(%r13,%rbx,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  -0x8(%rax,%rbx,8),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
movsd  0x0(%r13,%rbx,8),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  (%rax,%rbx,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%rbx
cmp    %rbx,%r12
jne    11f0 <normalizeC+0xe0>
test   $0x1,%r14b
je     11d0 <normalizeC+0xc0>
mov    %r8,%rcx
imul   %r14,%rcx
lea    (%rbx,%r10,1),%rbp
mulsd  (%rdx,%rbp,8),%xmm1
add    %rbx,%rcx
mulsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
jmp    11d0 <normalizeC+0xc0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
ucomisd %xmm6,%xmm0
mov    %r10,0x50(%rsp)
jb     1270 <normalizeC+0x160>
sqrtsd %xmm0,%xmm0
jmp    12a0 <normalizeC+0x190>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rsi,%rbp
mov    %r9,%rbx
mov    %r11,0x40(%rsp)
call   1030 <sqrt@plt>
movsd  0xd78(%rip),%xmm7
xorpd  %xmm6,%xmm6
mov    0x40(%rsp),%r11
mov    %rbx,%r9
mov    0xc(%rsp),%edi
mov    %rbp,%rsi
mov    0x20(%rsp),%rdx
mov    0x10(%rsp),%rbp
movapd %xmm7,%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
cmp    $0x4,%edi
jae    12c0 <normalizeC+0x1b0>
xor    %eax,%eax
jmp    1370 <normalizeC+0x260>
nopl   0x0(%rax)
movapd %xmm1,%xmm0
unpcklpd %xmm1,%xmm0
cmpq   $0x0,0x30(%rsp)
je     138e <normalizeC+0x27e>
mov    0x18(%rsp),%rcx
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movupd -0x30(%r15,%rax,8),%xmm2
movupd -0x20(%r15,%rax,8),%xmm3
movupd -0x10(%r15,%rax,8),%xmm4
movupd (%r15,%rax,8),%xmm5
mulpd  %xmm0,%xmm2
mulpd  %xmm0,%xmm3
movupd %xmm2,-0x30(%r15,%rax,8)
movupd %xmm3,-0x20(%r15,%rax,8)
mulpd  %xmm0,%xmm4
mulpd  %xmm0,%xmm5
movupd %xmm4,-0x10(%r15,%rax,8)
movupd %xmm5,(%r15,%rax,8)
add    $0x8,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
jne    12e0 <normalizeC+0x1d0>
testb  $0x1,0x28(%rsp)
je     135a <normalizeC+0x24a>
add    0x50(%rsp),%rax
movupd (%rdx,%rax,8),%xmm2
movupd 0x10(%rdx,%rax,8),%xmm3
mulpd  %xmm0,%xmm2
mulpd  %xmm0,%xmm3
movupd %xmm2,(%rdx,%rax,8)
movupd %xmm3,0x10(%rdx,%rax,8)
mov    0x38(%rsp),%rcx
mov    %rcx,%rax
cmp    %r14,%rcx
je     11a0 <normalizeC+0x90>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  0x0(%rbp,%rax,8),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,0x0(%rbp,%rax,8)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r14
jne    1370 <normalizeC+0x260>
jmp    11a0 <normalizeC+0x90>
xor    %eax,%eax
testb  $0x1,0x28(%rsp)
jne    1337 <normalizeC+0x227>
jmp    135a <normalizeC+0x24a>
add    $0x58,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @normalizeC(i32 %0, double* %1, double* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca double*
%6 = alloca double*
%7 = alloca double
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store double* %1, double** %5
store double* %2, double** %6
store i32 0, i32* %10
br label %11
11: ; preds = %95, %3
%12 = load i32, i32* %10
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %98
15: ; preds = %11
store double 0.000000e+00, double* %7
store i32 0, i32* %8
br label %16
16: ; preds = %60, %15
%17 = load i32, i32* %8
%18 = load i32, i32* %4
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %63
20: ; preds = %16
store i32 0, i32* %9
br label %21
21: ; preds = %56, %20
%22 = load i32, i32* %9
%23 = load i32, i32* %4
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %59
25: ; preds = %21
%26 = load double*, double** %6
%27 = load i32, i32* %10
%28 = load i32, i32* %4
%29 = mul nsw i32 %27, %28
%30 = load i32, i32* %8
%31 = add nsw i32 %29, %30
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 %32
%34 = load double, double* %33
%35 = load double*, double** %6
%36 = load i32, i32* %10
%37 = load i32, i32* %4
%38 = mul nsw i32 %36, %37
%39 = load i32, i32* %9
%40 = add nsw i32 %38, %39
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds double, double* %35, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = fmul double %34, %43
%45 = load double*, double** %5
%46 = load i32, i32* %8
%47 = load i32, i32* %4
%48 = mul nsw i32 %46, %47
%49 = load i32, i32* %9
%50 = add nsw i32 %48, %49
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds double, double* %45, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = load double, double* %7
%55 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %44, double %53, double %54)
store double %55, double* %7
br label %56
56: ; preds = %25
%57 = load i32, i32* %9
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %9
br label %21
59: ; preds = %21
br label %60
60: ; preds = %59
%61 = load i32, i32* %8
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %8
br label %16
63: ; preds = %16
%64 = load double, double* %7
%65 = call double @sqrt(double %64)
%66 = fdiv double 1.000000e+00, %65
store double %66, double* %7
store i32 0, i32* %8
br label %67
67: ; preds = %91, %63
%68 = load i32, i32* %8
%69 = load i32, i32* %4
%70 = icmp slt i32 %68, %69
br i1 %70, label %71, label %94
71: ; preds = %67
%72 = load double, double* %7
%73 = load double*, double** %6
%74 = load i32, i32* %10
%75 = load i32, i32* %4
%76 = mul nsw i32 %74, %75
%77 = load i32, i32* %8
%78 = add nsw i32 %76, %77
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds double, double* %73, i64 %79
%81 = load double, double* %80
%82 = fmul double %72, %81
%83 = load double*, double** %6
%84 = load i32, i32* %10
%85 = load i32, i32* %4
%86 = mul nsw i32 %84, %85
%87 = load i32, i32* %8
%88 = add nsw i32 %86, %87
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds double, double* %83, i64 %89
store double %82, double* %90
br label %91
91: ; preds = %71
%92 = load i32, i32* %8
%93 = add nsw i32 %92, 1
store i32 %93, i32* %8
br label %67
94: ; preds = %67
br label %95
95: ; preds = %94
%96 = load i32, i32* %10
%97 = add nsw i32 %96, 1
store i32 %97, i32* %10
br label %11
98: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @normalizeC(i32 %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2) {
%4 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %140
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %0 to i64
%7 = zext i32 %0 to i64
%8 = and i64 %7, 4294967292
%9 = add nsw i64 %8, -4
%10 = lshr exact i64 %9, 2
%11 = add nuw nsw i64 %10, 1
%12 = and i64 %7, 1
%13 = icmp eq i32 %0, 1
%14 = and i64 %7, 4294967294
%15 = icmp eq i64 %12, 0
%16 = icmp ult i32 %0, 4
%17 = and i64 %7, 4294967292
%18 = and i64 %11, 1
%19 = icmp eq i64 %9, 0
%20 = and i64 %11, 9223372036854775806
%21 = icmp eq i64 %18, 0
%22 = icmp eq i64 %17, %7
br label %23
23: ; preds = %137, %5
%24 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %138, %137 ]
%25 = mul nsw i64 %24, %6
br label %26
26: ; preds = %70, %23
%27 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %72, %70 ]
%28 = phi double [ 0.000000e+00, %23 ], [ %71, %70 ]
%29 = add nuw nsw i64 %27, %25
%30 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %29
%31 = load double, double* %30
%32 = mul nsw i64 %27, %6
br i1 %13, label %57, label %33
33: ; preds = %26, %33
%34 = phi i64 [ %54, %33 ], [ 0, %26 ]
%35 = phi double [ %53, %33 ], [ %28, %26 ]
%36 = phi i64 [ %55, %33 ], [ 0, %26 ]
%37 = add nuw nsw i64 %34, %25
%38 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %37
%39 = load double, double* %38
%40 = fmul double %31, %39
%41 = add nuw nsw i64 %34, %32
%42 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %40, double %43, double %35)
%45 = or i64 %34, 1
%46 = add nuw nsw i64 %45, %25
%47 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %46
%48 = load double, double* %47
%49 = fmul double %31, %48
%50 = add nuw nsw i64 %45, %32
%51 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %49, double %52, double %44)
%54 = add nuw nsw i64 %34, 2
%55 = add i64 %36, 2
%56 = icmp eq i64 %55, %14
br i1 %56, label %57, label %33
57: ; preds = %33, %26
%58 = phi double [ undef, %26 ], [ %53, %33 ]
%59 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %54, %33 ]
%60 = phi double [ %28, %26 ], [ %53, %33 ]
br i1 %15, label %70, label %61
61: ; preds = %57
%62 = add nuw nsw i64 %59, %25
%63 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %62
%64 = load double, double* %63
%65 = fmul double %31, %64
%66 = add nuw nsw i64 %59, %32
%67 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %66
%68 = load double, double* %67
%69 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %65, double %68, double %60)
br label %70
70: ; preds = %57, %61
%71 = phi double [ %58, %57 ], [ %69, %61 ]
%72 = add nuw nsw i64 %27, 1
%73 = icmp eq i64 %72, %7
br i1 %73, label %74, label %26
74: ; preds = %70
%75 = tail call double @sqrt(double %71)
%76 = fdiv double 1.000000e+00, %75
%77 = mul nsw i64 %24, %6
br i1 %16, label %127, label %78
78: ; preds = %74
%79 = insertelement <2 x double> poison, double %76, i64 0
%80 = shufflevector <2 x double> %79, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%81 = insertelement <2 x double> poison, double %76, i64 0
%82 = shufflevector <2 x double> %81, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br i1 %19, label %112, label %83
83: ; preds = %78, %83
%84 = phi i64 [ %109, %83 ], [ 0, %78 ]
%85 = phi i64 [ %110, %83 ], [ 0, %78 ]
%86 = add nuw nsw i64 %84, %77
%87 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %86
%88 = bitcast double* %87 to <2 x double>*
%89 = load <2 x double>, <2 x double>* %88
%90 = getelementptr inbounds double, double* %87, i64 2
%91 = bitcast double* %90 to <2 x double>*
%92 = load <2 x double>, <2 x double>* %91
%93 = fmul <2 x double> %80, %89
%94 = fmul <2 x double> %82, %92
%95 = bitcast double* %87 to <2 x double>*
store <2 x double> %93, <2 x double>* %95
%96 = bitcast double* %90 to <2 x double>*
store <2 x double> %94, <2 x double>* %96
%97 = or i64 %84, 4
%98 = add nuw nsw i64 %97, %77
%99 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %98
%100 = bitcast double* %99 to <2 x double>*
%101 = load <2 x double>, <2 x double>* %100
%102 = getelementptr inbounds double, double* %99, i64 2
%103 = bitcast double* %102 to <2 x double>*
%104 = load <2 x double>, <2 x double>* %103
%105 = fmul <2 x double> %80, %101
%106 = fmul <2 x double> %82, %104
%107 = bitcast double* %99 to <2 x double>*
store <2 x double> %105, <2 x double>* %107
%108 = bitcast double* %102 to <2 x double>*
store <2 x double> %106, <2 x double>* %108
%109 = add nuw i64 %84, 8
%110 = add i64 %85, 2
%111 = icmp eq i64 %110, %20
br i1 %111, label %112, label %83
112: ; preds = %83, %78
%113 = phi i64 [ 0, %78 ], [ %109, %83 ]
br i1 %21, label %126, label %114
114: ; preds = %112
%115 = add nuw nsw i64 %113, %77
%116 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %115
%117 = bitcast double* %116 to <2 x double>*
%118 = load <2 x double>, <2 x double>* %117
%119 = getelementptr inbounds double, double* %116, i64 2
%120 = bitcast double* %119 to <2 x double>*
%121 = load <2 x double>, <2 x double>* %120
%122 = fmul <2 x double> %80, %118
%123 = fmul <2 x double> %82, %121
%124 = bitcast double* %116 to <2 x double>*
store <2 x double> %122, <2 x double>* %124
%125 = bitcast double* %119 to <2 x double>*
store <2 x double> %123, <2 x double>* %125
br label %126
126: ; preds = %112, %114
br i1 %22, label %137, label %127
127: ; preds = %74, %126
%128 = phi i64 [ 0, %74 ], [ %17, %126 ]
br label %129
129: ; preds = %127, %129
%130 = phi i64 [ %135, %129 ], [ %128, %127 ]
%131 = add nuw nsw i64 %130, %77
%132 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %131
%133 = load double, double* %132
%134 = fmul double %76, %133
store double %134, double* %132
%135 = add nuw nsw i64 %130, 1
%136 = icmp eq i64 %135, %7
br i1 %136, label %137, label %129
137: ; preds = %129, %126
%138 = add nuw nsw i64 %24, 1
%139 = icmp eq i64 %138, %7
br i1 %139, label %140, label %23
140: ; preds = %137, %3
ret void
}