void mat_addeye(double *a, int n) {
  int i;
  for (i = 0; i < n; ++i)
    a[i * n + i] += 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mat_addeye>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    114f <mat_addeye+0x4f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  0xec9(%rip),%xmm0
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1112 <mat_addeye+0x12>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mat_addeye>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    11a9 <mat_addeye+0xa9>
mov    %esi,%r8d
xor    %eax,%eax
cmp    $0x1,%esi
je     1188 <mat_addeye+0x88>
lea    (%rsi,%rsi,1),%r10d
mov    %r8d,%r9d
and    $0xfffffffe,%r9d
neg    %r9
mov    $0x1,%r11d
movsd  0xecd(%rip),%xmm0
xor    %r15d,%r15d
mov    %esi,%edx
xor    %ebx,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %edx,%rdx
lea    (%r11,%rdx,1),%r14
cltq
lea    (%rbx,%rax,1),%rcx
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdi,%rcx,8)
movsd  (%rdi,%r14,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdi,%r14,8)
add    $0x2,%rbx
add    %r10d,%eax
add    $0x2,%r11
add    %r10d,%edx
add    $0xfffffffffffffffe,%r15
cmp    %r15,%r9
jne    1140 <mat_addeye+0x40>
neg    %r15
mov    %r15,%rax
test   $0x1,%r8b
je     11a9 <mat_addeye+0xa9>
imul   %eax,%esi
movslq %esi,%rcx
add    %rax,%rcx
movsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm0
addsd  0xe5c(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdi,%rcx,8)
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mat_addeye(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
br label %6
6: ; preds = %21, %2
%7 = load i32, i32* %5
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp slt i32 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %24
10: ; preds = %6
%11 = load double*, double** %3
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %4
%14 = mul nsw i32 %12, %13
%15 = load i32, i32* %5
%16 = add nsw i32 %14, %15
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds double, double* %11, i64 %17
%19 = load double, double* %18
%20 = fadd double %19, 1.000000e+00
store double %20, double* %18
br label %21
21: ; preds = %10
%22 = load i32, i32* %5
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %5
br label %6
24: ; preds = %6
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mat_addeye(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %42
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = and i64 %5, 1
%7 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %7, label %31, label %8
8: ; preds = %4
%9 = and i64 %5, 4294967294
br label %10
10: ; preds = %10, %8
%11 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %28, %10 ]
%12 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %29, %10 ]
%13 = trunc i64 %11 to i32
%14 = mul nsw i32 %13, %1
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = add nsw i64 %11, %15
%17 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %16
%18 = load double, double* %17
%19 = fadd double %18, 1.000000e+00
store double %19, double* %17
%20 = or i64 %11, 1
%21 = trunc i64 %20 to i32
%22 = mul nsw i32 %21, %1
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = add nsw i64 %20, %23
%25 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %24
%26 = load double, double* %25
%27 = fadd double %26, 1.000000e+00
store double %27, double* %25
%28 = add nuw nsw i64 %11, 2
%29 = add i64 %12, 2
%30 = icmp eq i64 %29, %9
br i1 %30, label %31, label %10
31: ; preds = %10, %4
%32 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %28, %10 ]
%33 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %33, label %42, label %34
34: ; preds = %31
%35 = trunc i64 %32 to i32
%36 = mul nsw i32 %35, %1
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = add nsw i64 %32, %37
%39 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = fadd double %40, 1.000000e+00
store double %41, double* %39
br label %42
42: ; preds = %34, %31, %2
ret void
}