#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 /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
void matrix_transp(const float *mat1, float *mat2, int row, int col) {
  printf("old\n");
  for (int i = 0; i < row; i++) {
    for (int j = 0; j < col; j++) {
      printf("%f ", mat1[i * col + j]);
    }
    printf("\n");
  }
  for (int i = 0; i < row; i++) {
    for (int j = 0; j < col; j++) {
      mat2[j + i * row] = mat1[j * row + i];
    }
  }
  printf("new\n");
  for (int i = 0; i < row; i++) {
    for (int j = 0; j < col; j++) {
      printf("%f ", mat2[i * col + j]);
    }
    printf("\n");
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix_transp>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
lea    0xed3(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11ac <matrix_transp+0x9c>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1190 <matrix_transp+0x80>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
lea    0xe8a(%rip),%rdi
mov    $0x1,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    114e <matrix_transp+0x3e>
lea    0xe6c(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    113b <matrix_transp+0x2b>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1221 <matrix_transp+0x111>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    120e <matrix_transp+0xfe>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11c6 <matrix_transp+0xb6>
jmp    1213 <matrix_transp+0x103>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11b3 <matrix_transp+0xa3>
lea    0xde1(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12a7 <matrix_transp+0x197>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    128b <matrix_transp+0x17b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
lea    0xd8f(%rip),%rdi
mov    $0x1,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1249 <matrix_transp+0x139>
lea    0xd71(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1236 <matrix_transp+0x126>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix_transp>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %ecx,%r14d
mov    %edx,%ebx
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%rbp
lea    0xeb4(%rip),%rdi
call   1040 <puts@plt>
test   %ebx,%ebx
jle    12ad <matrix_transp+0x17d>
movslq %r14d,%rax
mov    %ebx,0x10(%rsp)
mov    %ebx,%ecx
mov    %rcx,0x8(%rsp)
mov    %rbp,%rbx
mov    %eax,%r15d
shl    $0x2,%rax
mov    %rax,0x18(%rsp)
xor    %r13d,%r13d
lea    0xe7c(%rip),%rbp
mov    %rbx,0x20(%rsp)
mov    %r14d,0x14(%rsp)
jmp    11af <matrix_transp+0x7f>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%r13
add    0x18(%rsp),%rbx
cmp    0x8(%rsp),%r13
mov    0x14(%rsp),%r14d
je     11df <matrix_transp+0xaf>
test   %r14d,%r14d
jle    1190 <matrix_transp+0x60>
xor    %r14d,%r14d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rbx,%r14,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mov    %rbp,%rdi
mov    $0x1,%al
call   1050 <printf@plt>
add    $0x1,%r14
cmp    %r14,%r15
jne    11c0 <matrix_transp+0x90>
jmp    1190 <matrix_transp+0x60>
mov    0x10(%rsp),%r13d
test   %r13d,%r13d
mov    0x20(%rsp),%r11
jle    12ad <matrix_transp+0x17d>
mov    %r15d,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
mov    0x8(%rsp),%rdx
lea    0x0(,%rdx,4),%rcx
lea    0x0(,%rdx,8),%rdx
lea    0x4(%r12),%rsi
xor    %r9d,%r9d
mov    %r11,%r8
mov    0x8(%rsp),%r10
jmp    1236 <matrix_transp+0x106>
nop
add    $0x1,%r9
add    $0x4,%r8
add    %rcx,%rsi
cmp    0x8(%rsp),%r9
je     12c7 <matrix_transp+0x197>
test   %r14d,%r14d
jle    1220 <matrix_transp+0xf0>
cmp    $0x1,%r14d
jne    1250 <matrix_transp+0x120>
xor    %edi,%edi
jmp    1282 <matrix_transp+0x152>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r8,%rbp
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movss  0x0(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rsi,%rdi,4)
movss  0x0(%rbp,%rcx,1),%xmm0
movss  %xmm0,(%rsi,%rdi,4)
add    $0x2,%rdi
add    %rdx,%rbp
cmp    %rdi,%rax
jne    1260 <matrix_transp+0x130>
test   $0x1,%r15b
je     1220 <matrix_transp+0xf0>
mov    %r9,%rbp
imul   %r10,%rbp
mov    %rdi,%rbx
imul   %r10,%rbx
add    %r9,%rbx
movss  (%r11,%rbx,4),%xmm0
add    %rdi,%rbp
movss  %xmm0,(%r12,%rbp,4)
jmp    1220 <matrix_transp+0xf0>
lea    0xd54(%rip),%rdi
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1040 <puts@plt>
lea    0xd3a(%rip),%rdi
call   1040 <puts@plt>
test   %r13d,%r13d
jle    133f <matrix_transp+0x20f>
xor    %r13d,%r13d
lea    0xd1e(%rip),%rbp
jmp    130a <matrix_transp+0x1da>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%r13
add    0x18(%rsp),%r12
cmp    0x8(%rsp),%r13
je     133f <matrix_transp+0x20f>
test   %r14d,%r14d
jle    12f0 <matrix_transp+0x1c0>
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%r12,%rbx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mov    %rbp,%rdi
mov    $0x1,%al
call   1050 <printf@plt>
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r15
jne    1320 <matrix_transp+0x1f0>
jmp    12f0 <matrix_transp+0x1c0>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [5 x i8] c"old\0A\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%f \00"
@.str.2 = [2 x i8] c"\0A\00"
@.str.3 = [5 x i8] c"new\0A\00"
define void @matrix_transp(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 i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store float* %0, float** %5
store float* %1, float** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%15 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %9
br label %16
16: ; preds = %42, %4
%17 = load i32, i32* %9
%18 = load i32, i32* %7
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %45
20: ; preds = %16
store i32 0, i32* %10
br label %21
21: ; preds = %37, %20
%22 = load i32, i32* %10
%23 = load i32, i32* %8
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %40
25: ; preds = %21
%26 = load float*, float** %5
%27 = load i32, i32* %9
%28 = load i32, i32* %8
%29 = mul nsw i32 %27, %28
%30 = load i32, i32* %10
%31 = add nsw i32 %29, %30
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds float, float* %26, i64 %32
%34 = load float, float* %33
%35 = fpext float %34 to double
%36 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), double %35)
br label %37
37: ; preds = %25
%38 = load i32, i32* %10
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %10
br label %21
40: ; preds = %21
%41 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %42
42: ; preds = %40
%43 = load i32, i32* %9
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %9
br label %16
45: ; preds = %16
store i32 0, i32* %11
br label %46
46: ; preds = %77, %45
%47 = load i32, i32* %11
%48 = load i32, i32* %7
%49 = icmp slt i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %80
50: ; preds = %46
store i32 0, i32* %12
br label %51
51: ; preds = %73, %50
%52 = load i32, i32* %12
%53 = load i32, i32* %8
%54 = icmp slt i32 %52, %53
br i1 %54, label %55, label %76
55: ; preds = %51
%56 = load float*, float** %5
%57 = load i32, i32* %12
%58 = load i32, i32* %7
%59 = mul nsw i32 %57, %58
%60 = load i32, i32* %11
%61 = add nsw i32 %59, %60
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds float, float* %56, i64 %62
%64 = load float, float* %63
%65 = load float*, float** %6
%66 = load i32, i32* %12
%67 = load i32, i32* %11
%68 = load i32, i32* %7
%69 = mul nsw i32 %67, %68
%70 = add nsw i32 %66, %69
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds float, float* %65, i64 %71
store float %64, float* %72
br label %73
73: ; preds = %55
%74 = load i32, i32* %12
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %12
br label %51
76: ; preds = %51
br label %77
77: ; preds = %76
%78 = load i32, i32* %11
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %11
br label %46
80: ; preds = %46
%81 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %13
br label %82
82: ; preds = %108, %80
%83 = load i32, i32* %13
%84 = load i32, i32* %7
%85 = icmp slt i32 %83, %84
br i1 %85, label %86, label %111
86: ; preds = %82
store i32 0, i32* %14
br label %87
87: ; preds = %103, %86
%88 = load i32, i32* %14
%89 = load i32, i32* %8
%90 = icmp slt i32 %88, %89
br i1 %90, label %91, label %106
91: ; preds = %87
%92 = load float*, float** %6
%93 = load i32, i32* %13
%94 = load i32, i32* %8
%95 = mul nsw i32 %93, %94
%96 = load i32, i32* %14
%97 = add nsw i32 %95, %96
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds float, float* %92, i64 %98
%100 = load float, float* %99
%101 = fpext float %100 to double
%102 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), double %101)
br label %103
103: ; preds = %91
%104 = load i32, i32* %14
%105 = add nsw i32 %104, 1
store i32 %105, i32* %14
br label %87
106: ; preds = %87
%107 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %108
108: ; preds = %106
%109 = load i32, i32* %13
%110 = add nsw i32 %109, 1
store i32 %110, i32* %13
br label %82
111: ; preds = %82
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str.1 = [4 x i8] c"%f \00"
@str = [4 x i8] c"old\00"
@str.4 = [4 x i8] c"new\00"
define void @matrix_transp(float* nocapture %0, float* nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %42
7: ; preds = %4
%8 = icmp sgt i32 %3, 0
%9 = sext i32 %3 to i64
%10 = zext i32 %2 to i64
%11 = zext i32 %3 to i64
br label %12
12: ; preds = %7, %25
%13 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %27, %25 ]
br i1 %8, label %14, label %25
14: ; preds = %12
%15 = mul nsw i64 %13, %9
br label %29
16: ; preds = %25
br i1 %6, label %17, label %42
17: ; preds = %16
%18 = icmp sgt i32 %3, 0
%19 = zext i32 %2 to i64
%20 = zext i32 %2 to i64
%21 = and i64 %11, 1
%22 = icmp eq i32 %3, 1
%23 = and i64 %11, 4294967294
%24 = icmp eq i64 %21, 0
br label %38
25: ; preds = %29, %12
%26 = tail call i32 @putchar(i32 10)
%27 = add nuw nsw i64 %13, 1
%28 = icmp eq i64 %27, %10
br i1 %28, label %16, label %12
29: ; preds = %14, %29
%30 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %36, %29 ]
%31 = add nsw i64 %30, %15
%32 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %31
%33 = load float, float* %32
%34 = fpext float %33 to double
%35 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), double %34)
%36 = add nuw nsw i64 %30, 1
%37 = icmp eq i64 %36, %11
br i1 %37, label %25, label %29
38: ; preds = %17, %60
%39 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %61, %60 ]
br i1 %18, label %40, label %60
40: ; preds = %38
%41 = mul nsw i64 %39, %19
br i1 %22, label %51, label %63
42: ; preds = %16, %4
%43 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @str.4, i64 0, i64 0))
br label %86
44: ; preds = %60
%45 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @str.4, i64 0, i64 0))
br i1 %6, label %46, label %86
46: ; preds = %44
%47 = icmp sgt i32 %3, 0
%48 = sext i32 %3 to i64
%49 = zext i32 %2 to i64
%50 = zext i32 %3 to i64
br label %82
51: ; preds = %63, %40
%52 = phi i64 [ 0, %40 ], [ %79, %63 ]
br i1 %24, label %60, label %53
53: ; preds = %51
%54 = mul nsw i64 %52, %19
%55 = add nuw nsw i64 %54, %39
%56 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %55
%57 = load float, float* %56
%58 = add nuw nsw i64 %52, %41
%59 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %58
store float %57, float* %59
br label %60
60: ; preds = %53, %51, %38
%61 = add nuw nsw i64 %39, 1
%62 = icmp eq i64 %61, %20
br i1 %62, label %44, label %38
63: ; preds = %40, %63
%64 = phi i64 [ %79, %63 ], [ 0, %40 ]
%65 = phi i64 [ %80, %63 ], [ 0, %40 ]
%66 = mul nsw i64 %64, %19
%67 = add nuw nsw i64 %66, %39
%68 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %67
%69 = load float, float* %68
%70 = add nuw nsw i64 %64, %41
%71 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %70
store float %69, float* %71
%72 = or i64 %64, 1
%73 = mul nsw i64 %72, %19
%74 = add nuw nsw i64 %73, %39
%75 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %74
%76 = load float, float* %75
%77 = add nuw nsw i64 %72, %41
%78 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %77
store float %76, float* %78
%79 = add nuw nsw i64 %64, 2
%80 = add i64 %65, 2
%81 = icmp eq i64 %80, %23
br i1 %81, label %51, label %63
82: ; preds = %46, %87
%83 = phi i64 [ 0, %46 ], [ %89, %87 ]
br i1 %47, label %84, label %87
84: ; preds = %82
%85 = mul nsw i64 %83, %48
br label %91
86: ; preds = %87, %42, %44
ret void
87: ; preds = %91, %82
%88 = tail call i32 @putchar(i32 10)
%89 = add nuw nsw i64 %83, 1
%90 = icmp eq i64 %89, %49
br i1 %90, label %86, label %82
91: ; preds = %84, %91
%92 = phi i64 [ 0, %84 ], [ %98, %91 ]
%93 = add nsw i64 %92, %85
%94 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %93
%95 = load float, float* %94
%96 = fpext float %95 to double
%97 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), double %96)
%98 = add nuw nsw i64 %92, 1
%99 = icmp eq i64 %98, %50
br i1 %99, label %87, label %91
}