#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 */
void matrix_transpose(double *res, double *a, size_t n) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    for (j = 0; j < n; ++j) {
      res[i * n + j] = a[j * n + i];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix_transpose>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movslq -0x1c(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    118d <matrix_transpose+0x8d>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movslq -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    117a <matrix_transpose+0x7a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
imul   -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
add    %rdx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
imul   -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
add    %rdx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112c <matrix_transpose+0x2c>
jmp    117f <matrix_transpose+0x7f>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1117 <matrix_transpose+0x17>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix_transpose>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
test   %rdx,%rdx
je     11a8 <matrix_transpose+0xa8>
mov    %rdx,%r8
and    $0xfffffffffffffffe,%r8
lea    0x0(,%rdx,8),%r14
mov    %rdx,%r9
shl    $0x4,%r9
lea    0x8(%rdi),%r15
xor    %r10d,%r10d
mov    %rsi,%r11
jmp    1140 <matrix_transpose+0x40>
add    $0x1,%r10
add    $0x8,%r11
add    %r14,%r15
cmp    %rdx,%r10
je     11a8 <matrix_transpose+0xa8>
cmp    $0x1,%rdx
jne    1150 <matrix_transpose+0x50>
xor    %eax,%eax
jmp    1183 <matrix_transpose+0x83>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r11,%rcx
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  (%rcx),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%r15,%rax,8)
movsd  (%rcx,%r14,1),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r15,%rax,8)
add    $0x2,%rax
add    %r9,%rcx
cmp    %rax,%r8
jne    1160 <matrix_transpose+0x60>
test   $0x1,%dl
je     1130 <matrix_transpose+0x30>
mov    %r10,%rcx
imul   %rdx,%rcx
mov    %rax,%rbx
imul   %rdx,%rbx
add    %r10,%rbx
movsd  (%rsi,%rbx,8),%xmm0
add    %rax,%rcx
movsd  %xmm0,(%rdi,%rcx,8)
jmp    1130 <matrix_transpose+0x30>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matrix_transpose(double* %0, double* %1, i64 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca double*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store double* %0, double** %4
store double* %1, double** %5
store i64 %2, i64* %6
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %44, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = load i64, i64* %6
%13 = icmp ult i64 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %47
14: ; preds = %9
store i32 0, i32* %8
br label %15
15: ; preds = %40, %14
%16 = load i32, i32* %8
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = load i64, i64* %6
%19 = icmp ult i64 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %43
20: ; preds = %15
%21 = load double*, double** %5
%22 = load i32, i32* %8
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = load i64, i64* %6
%25 = mul i64 %23, %24
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = add i64 %25, %27
%29 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %28
%30 = load double, double* %29
%31 = load double*, double** %4
%32 = load i32, i32* %7
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = load i64, i64* %6
%35 = mul i64 %33, %34
%36 = load i32, i32* %8
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = add i64 %35, %37
%39 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %38
store double %30, double* %39
br label %40
40: ; preds = %20
%41 = load i32, i32* %8
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %8
br label %15
43: ; preds = %15
br label %44
44: ; preds = %43
%45 = load i32, i32* %7
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %7
br label %9
47: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matrix_transpose(double* nocapture writeonly %0, double* nocapture %1, i64 %2) {
%4 = icmp eq i64 %2, 0
br i1 %4, label %44, label %5
5: ; preds = %3
%6 = and i64 %2, 1
%7 = icmp eq i64 %2, 1
%8 = and i64 %2, -2
%9 = icmp eq i64 %6, 0
br label %10
10: ; preds = %5, %41
%11 = phi i64 [ %42, %41 ], [ 0, %5 ]
%12 = mul i64 %11, %2
br i1 %7, label %32, label %13
13: ; preds = %10, %13
%14 = phi i64 [ %29, %13 ], [ 0, %10 ]
%15 = phi i64 [ %30, %13 ], [ 0, %10 ]
%16 = mul i64 %14, %2
%17 = add i64 %16, %11
%18 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %17
%19 = load double, double* %18
%20 = add i64 %14, %12
%21 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %20
store double %19, double* %21
%22 = or i64 %14, 1
%23 = mul i64 %22, %2
%24 = add i64 %23, %11
%25 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %24
%26 = load double, double* %25
%27 = add i64 %22, %12
%28 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %27
store double %26, double* %28
%29 = add nuw nsw i64 %14, 2
%30 = add i64 %15, 2
%31 = icmp eq i64 %30, %8
br i1 %31, label %32, label %13
32: ; preds = %13, %10
%33 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %29, %13 ]
br i1 %9, label %41, label %34
34: ; preds = %32
%35 = mul i64 %33, %2
%36 = add i64 %35, %11
%37 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = add i64 %33, %12
%40 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %39
store double %38, double* %40
br label %41
41: ; preds = %32, %34
%42 = add nuw nsw i64 %11, 1
%43 = icmp eq i64 %42, %2
br i1 %43, label %44, label %10
44: ; preds = %41, %3
ret void
}