#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 sqrt(double);
void normalize(double *x, int n) {
  int i;
  double sum;
  sum = 1e-30;
  for (i = 0; i < n; i++)
    sum += x[i] * x[i];
  sum = 1. / sqrt(sum);
  for (i = 0; i < n; i++)
    x[i] *= sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<normalize>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movsd  0xed9(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1179 <normalize+0x69>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x18(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1133 <normalize+0x23>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
call   1030 <sqrt@plt>
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  0xe79(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11d0 <normalize+0xc0>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    119f <normalize+0x8f>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<normalize>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    113b <normalize+0x2b>
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
mov    %esi,%ebp
lea    -0x1(%rbp),%rcx
mov    %ebp,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    114c <normalize+0x3c>
movsd  0xec9(%rip),%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    11a0 <normalize+0x90>
movsd  0xebd(%rip),%xmm0
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
jmp    1030 <sqrt@plt>
mov    %ebp,%edx
and    $0xfffffffc,%edx
movsd  0xea7(%rip),%xmm0
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm1
movsd  0x8(%rbx,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%rbx,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x18(%rbx,%rcx,8),%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1160 <normalize+0x50>
test   %rax,%rax
je     11c6 <normalize+0xb6>
lea    (%rbx,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11b0 <normalize+0xa0>
call   1030 <sqrt@plt>
test   %r14d,%r14d
jle    12b7 <normalize+0x1a7>
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  0xe25(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
cmp    $0x4,%r14d
jae    11f4 <normalize+0xe4>
xor    %eax,%eax
jmp    12a0 <normalize+0x190>
mov    %ebp,%eax
and    $0xfffffffc,%eax
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
lea    -0x4(%rax),%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x2,%rdx
add    $0x1,%rdx
test   %rcx,%rcx
je     12bc <normalize+0x1ac>
mov    %rdx,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movupd (%rbx,%rcx,8),%xmm2
movupd 0x10(%rbx,%rcx,8),%xmm3
movupd 0x20(%rbx,%rcx,8),%xmm4
movupd 0x30(%rbx,%rcx,8),%xmm5
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,(%rbx,%rcx,8)
movupd %xmm3,0x10(%rbx,%rcx,8)
mulpd  %xmm1,%xmm4
mulpd  %xmm1,%xmm5
movupd %xmm4,0x20(%rbx,%rcx,8)
movupd %xmm5,0x30(%rbx,%rcx,8)
add    $0x8,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    1230 <normalize+0x120>
test   $0x1,%dl
je     129b <normalize+0x18b>
movupd (%rbx,%rcx,8),%xmm2
movupd 0x10(%rbx,%rcx,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,(%rbx,%rcx,8)
movupd %xmm3,0x10(%rbx,%rcx,8)
cmp    %rbp,%rax
je     12b7 <normalize+0x1a7>
movsd  (%rbx,%rax,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rbx,%rax,8)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%rbp
jne    12a0 <normalize+0x190>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%dl
jne    127d <normalize+0x16d>
jmp    129b <normalize+0x18b>

LLVM IR (-O0):
define void @normalize(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca double
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 1.000000e-30, double* %6
store i32 0, i32* %5
br label %7
7: ; preds = %24, %2
%8 = load i32, i32* %5
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %27
11: ; preds = %7
%12 = load double*, double** %3
%13 = load i32, i32* %5
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 %14
%16 = load double, double* %15
%17 = load double*, double** %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %19
%21 = load double, double* %20
%22 = load double, double* %6
%23 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %16, double %21, double %22)
store double %23, double* %6
br label %24
24: ; preds = %11
%25 = load i32, i32* %5
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %5
br label %7
27: ; preds = %7
%28 = load double, double* %6
%29 = call i32 @sqrt(double %28)
%30 = sitofp i32 %29 to double
%31 = fdiv double 1.000000e+00, %30
store double %31, double* %6
store i32 0, i32* %5
br label %32
32: ; preds = %44, %27
%33 = load i32, i32* %5
%34 = load i32, i32* %4
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %47
36: ; preds = %32
%37 = load double, double* %6
%38 = load double*, double** %3
%39 = load i32, i32* %5
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %40
%42 = load double, double* %41
%43 = fmul double %42, %37
store double %43, double* %41
br label %44
44: ; preds = %36
%45 = load i32, i32* %5
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %5
br label %32
47: ; preds = %32
ret void
}

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