#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 */
float cosf_fast(float);
void ambe_fdct(float *out, float *in, int N, int M) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < M; i++) {
    float v = 0.0f;
    for (j = 0; j < N; j++) {
      v += in[j] * cosf_fast(((3.141592653589793f) / N) * (j + .5f) * i);
    }
    out[i] = v / (float)N;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ambe_fdct>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11eb <ambe_fdct+0xdb>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11c2 <ambe_fdct+0xb2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
cvtsi2ssl -0x14(%rbp),%xmm1
movss  0xe91(%rip),%xmm0
divss  %xmm1,%xmm0
cvtsi2ssl -0x20(%rbp),%xmm1
movss  0xe7c(%rip),%xmm2
addss  %xmm2,%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
call   1030 <cosf_fast@plt>
movaps %xmm0,%xmm2
movss  -0x28(%rbp),%xmm0
movss  -0x24(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1148 <ambe_fdct+0x38>
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x14(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    112d <ambe_fdct+0x1d>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ambe_fdct>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rdi,0x20(%rsp)
test   %ecx,%ecx
jle    1205 <ambe_fdct+0xf5>
mov    %edx,%r15d
mov    %rsi,%rbx
cvtsi2ss %edx,%xmm0
movss  0xec3(%rip),%xmm1
movss  %xmm0,0x10(%rsp)
divss  %xmm0,%xmm1
mov    %ecx,%r12d
mov    %edx,%ebp
xor    %r13d,%r13d
movss  0xead(%rip),%xmm2
movss  %xmm1,0x14(%rsp)
jmp    1181 <ambe_fdct+0x71>
nop
xorps  %xmm0,%xmm0
divss  0x10(%rsp),%xmm0
mov    0x20(%rsp),%rax
movss  %xmm0,(%rax,%r13,4)
add    $0x1,%r13
cmp    %r12,%r13
je     1205 <ambe_fdct+0xf5>
test   %r15d,%r15d
jle    1160 <ambe_fdct+0x50>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %r13d,%xmm0
movss  %xmm0,0x18(%rsp)
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %r14d,%r14d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  %xmm0,0xc(%rsp)
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %r14d,%xmm0
movss  (%rbx,%r14,4),%xmm3
movss  %xmm3,0x1c(%rsp)
addss  %xmm2,%xmm0
mulss  %xmm1,%xmm0
mulss  0x18(%rsp),%xmm0
call   1030 <cosf_fast@plt>
movss  0xe2f(%rip),%xmm2
movss  0x14(%rsp),%xmm1
mulss  0x1c(%rsp),%xmm0
movss  0xc(%rsp),%xmm3
addss  %xmm0,%xmm3
movss  %xmm3,0xc(%rsp)
movss  0xc(%rsp),%xmm0
add    $0x1,%r14
cmp    %r14,%rbp
jne    11a0 <ambe_fdct+0x90>
jmp    1163 <ambe_fdct+0x53>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @ambe_fdct(float* %0, float* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca float
store float* %0, float** %5
store float* %1, float** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %12
12: ; preds = %52, %4
%13 = load i32, i32* %9
%14 = load i32, i32* %8
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %55
16: ; preds = %12
store float 0.000000e+00, float* %11
store i32 0, i32* %10
br label %17
17: ; preds = %40, %16
%18 = load i32, i32* %10
%19 = load i32, i32* %7
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %43
21: ; preds = %17
%22 = load float*, float** %6
%23 = load i32, i32* %10
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds float, float* %22, i64 %24
%26 = load float, float* %25
%27 = load i32, i32* %7
%28 = sitofp i32 %27 to float
%29 = fdiv float 0x400921FB60000000, %28
%30 = load i32, i32* %10
%31 = sitofp i32 %30 to float
%32 = fadd float %31, 5.000000e-01
%33 = fmul float %29, %32
%34 = load i32, i32* %9
%35 = sitofp i32 %34 to float
%36 = fmul float %33, %35
%37 = call float @cosf_fast(float %36)
%38 = load float, float* %11
%39 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %26, float %37, float %38)
store float %39, float* %11
br label %40
40: ; preds = %21
%41 = load i32, i32* %10
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %10
br label %17
43: ; preds = %17
%44 = load float, float* %11
%45 = load i32, i32* %7
%46 = sitofp i32 %45 to float
%47 = fdiv float %44, %46
%48 = load float*, float** %5
%49 = load i32, i32* %9
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds float, float* %48, i64 %50
store float %47, float* %51
br label %52
52: ; preds = %43
%53 = load i32, i32* %9
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %9
br label %12
55: ; preds = %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @ambe_fdct(float* nocapture writeonly %0, float* nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %37
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %2, 0
%8 = sitofp i32 %2 to float
%9 = fdiv float 0x400921FB60000000, %8
%10 = zext i32 %3 to i64
%11 = zext i32 %2 to i64
br label %12
12: ; preds = %6, %31
%13 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %35, %31 ]
br i1 %7, label %14, label %31
14: ; preds = %12
%15 = trunc i64 %13 to i32
%16 = sitofp i32 %15 to float
br label %17
17: ; preds = %14, %17
%18 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %29, %17 ]
%19 = phi float [ 0.000000e+00, %14 ], [ %28, %17 ]
%20 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %18
%21 = load float, float* %20
%22 = trunc i64 %18 to i32
%23 = sitofp i32 %22 to float
%24 = fadd float %23, 5.000000e-01
%25 = fmul float %9, %24
%26 = fmul float %25, %16
%27 = tail call float @cosf_fast(float %26)
%28 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %21, float %27, float %19)
%29 = add nuw nsw i64 %18, 1
%30 = icmp eq i64 %29, %11
br i1 %30, label %31, label %17
31: ; preds = %17, %12
%32 = phi float [ 0.000000e+00, %12 ], [ %28, %17 ]
%33 = fdiv float %32, %8
%34 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %13
store float %33, float* %34
%35 = add nuw nsw i64 %13, 1
%36 = icmp eq i64 %35, %10
br i1 %36, label %37, label %12
37: ; preds = %31, %4
ret void
}