#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 */
int *Malloc(int);
int *matvec3(int (*A)[3], int *x, int n) {
  int i, j;
  int *y = Malloc(n * sizeof(int));
  for (i = 0; i < n; i++)
    y[i] = 0;
  for (i = 0; i < n; i++)
    for (j = 0; j < n; j++) {
      y[i] += A[i][j] * x[j];
    }
  return y;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matvec3>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <Malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1166 <matvec3+0x56>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    113d <matvec3+0x2d>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11dd <matvec3+0xcd>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11ca <matvec3+0xba>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
imul   $0xc,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
imul   (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1180 <matvec3+0x70>
jmp    11cf <matvec3+0xbf>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    116d <matvec3+0x5d>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matvec3>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r14d
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%r15
lea    0x0(,%r14,4),%edi
call   1030 <Malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
test   %r14d,%r14d
jle    11da <matvec3+0xba>
mov    %r14d,%r13d
lea    0x0(,%r13,4),%rdx
xor    %ebp,%ebp
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
mov    %r13d,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
lea    0x4(%r15),%rcx
jmp    117d <matvec3+0x5d>
add    $0x1,%rbp
add    $0xc,%rcx
cmp    %r13,%rbp
je     11da <matvec3+0xba>
mov    (%rbx,%rbp,4),%edx
xor    %esi,%esi
cmp    $0x1,%r14d
je     11b5 <matvec3+0x95>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r12,%rsi,4),%edi
imul   -0x4(%rcx,%rsi,4),%edi
add    %edx,%edi
mov    %edi,(%rbx,%rbp,4)
mov    0x4(%r12,%rsi,4),%edx
imul   (%rcx,%rsi,4),%edx
add    %edi,%edx
mov    %edx,(%rbx,%rbp,4)
add    $0x2,%rsi
cmp    %rsi,%rax
jne    1190 <matvec3+0x70>
test   $0x1,%r13b
je     1170 <matvec3+0x50>
lea    0x0(,%rbp,2),%rdi
add    %rbp,%rdi
lea    (%r15,%rdi,4),%r8
mov    (%r12,%rsi,4),%edi
imul   (%r8,%rsi,4),%edi
add    %edi,%edx
mov    %edx,(%rbx,%rbp,4)
jmp    1170 <matvec3+0x50>
mov    %rbx,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @matvec3([3 x i32]* %0, i32* %1, i32 %2) {
%4 = alloca [3 x i32]*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
store [3 x i32]* %0, [3 x i32]** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %6
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = mul i64 %11, 4
%13 = trunc i64 %12 to i32
%14 = call i32* @Malloc(i32 %13)
store i32* %14, i32** %9
store i32 0, i32* %7
br label %15
15: ; preds = %24, %3
%16 = load i32, i32* %7
%17 = load i32, i32* %6
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %27
19: ; preds = %15
%20 = load i32*, i32** %9
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
store i32 0, i32* %23
br label %24
24: ; preds = %19
%25 = load i32, i32* %7
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %7
br label %15
27: ; preds = %15
store i32 0, i32* %7
br label %28
28: ; preds = %62, %27
%29 = load i32, i32* %7
%30 = load i32, i32* %6
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %65
32: ; preds = %28
store i32 0, i32* %8
br label %33
33: ; preds = %58, %32
%34 = load i32, i32* %8
%35 = load i32, i32* %6
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %61
37: ; preds = %33
%38 = load [3 x i32]*, [3 x i32]** %4
%39 = load i32, i32* %7
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %8
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %41, i64 0, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32*, i32** %5
%47 = load i32, i32* %8
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = mul nsw i32 %45, %50
%52 = load i32*, i32** %9
%53 = load i32, i32* %7
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = add nsw i32 %56, %51
store i32 %57, i32* %55
br label %58
58: ; preds = %37
%59 = load i32, i32* %8
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %8
br label %33
61: ; preds = %33
br label %62
62: ; preds = %61
%63 = load i32, i32* %7
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %7
br label %28
65: ; preds = %28
%66 = load i32*, i32** %9
ret i32* %66
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @matvec3([3 x i32]* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = shl i32 %2, 2
%5 = tail call i32* @Malloc(i32 %4)
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %53
7: ; preds = %3
%8 = bitcast i32* %5 to i8*
%9 = zext i32 %2 to i64
%10 = shl nuw nsw i64 %9, 2
%11 = zext i32 %2 to i64
%12 = and i64 %11, 1
%13 = icmp eq i32 %2, 1
%14 = and i64 %11, 4294967294
%15 = icmp eq i64 %12, 0
br label %16
16: ; preds = %50, %7
%17 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %51, %50 ]
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
br i1 %13, label %40, label %20
20: ; preds = %16, %20
%21 = phi i32 [ %36, %20 ], [ %19, %16 ]
%22 = phi i64 [ %37, %20 ], [ 0, %16 ]
%23 = phi i64 [ %38, %20 ], [ 0, %16 ]
%24 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %0, i64 %17, i64 %22
%25 = load i32, i32* %24
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %22
%27 = load i32, i32* %26
%28 = mul nsw i32 %27, %25
%29 = add nsw i32 %21, %28
store i32 %29, i32* %18
%30 = or i64 %22, 1
%31 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %0, i64 %17, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %30
%34 = load i32, i32* %33
%35 = mul nsw i32 %34, %32
%36 = add nsw i32 %29, %35
store i32 %36, i32* %18
%37 = add nuw nsw i64 %22, 2
%38 = add i64 %23, 2
%39 = icmp eq i64 %38, %14
br i1 %39, label %40, label %20
40: ; preds = %20, %16
%41 = phi i32 [ %19, %16 ], [ %36, %20 ]
%42 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %37, %20 ]
br i1 %15, label %50, label %43
43: ; preds = %40
%44 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %0, i64 %17, i64 %42
%45 = load i32, i32* %44
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %42
%47 = load i32, i32* %46
%48 = mul nsw i32 %47, %45
%49 = add nsw i32 %41, %48
store i32 %49, i32* %18
br label %50
50: ; preds = %40, %43
%51 = add nuw nsw i64 %17, 1
%52 = icmp eq i64 %51, %11
br i1 %52, label %53, label %16
53: ; preds = %50, %3
ret i32* %5
}