void cf_diagonal_multiply(const int rows, const int cols,
                          double matrix[rows * cols], double diagonal[cols]) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < rows; i++) {
    for (j = 0; j < cols; j++) {
      matrix[((i) * (cols) + (j))] *= diagonal[j];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cf_diagonal_multiply>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1181 <cf_diagonal_multiply+0x81>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    116e <cf_diagonal_multiply+0x6e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112c <cf_diagonal_multiply+0x2c>
jmp    1173 <cf_diagonal_multiply+0x73>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1119 <cf_diagonal_multiply+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cf_diagonal_multiply>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    1313 <cf_diagonal_multiply+0x213>
movslq %esi,%r8
mov    %edi,%r13d
mov    %r8d,%r12d
lea    (%rcx,%r12,8),%r9
mov    %r12d,%eax
and    $0xfffffffc,%eax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
mov    %rax,%rdi
shr    $0x2,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %rdi,%rax
mov    %rdi,-0x20(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
mov    %rdi,-0x30(%rsp)
mov    %r12,%r15
neg    %r15
lea    0x30(%rdx),%rbx
lea    0x0(,%r8,8),%r10
lea    0x8(%rdx),%rbp
xor    %r14d,%r14d
mov    %r8,-0x10(%rsp)
mov    %r15,-0x28(%rsp)
jmp    1193 <cf_diagonal_multiply+0x93>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r14
add    %r10,%rbx
add    %r10,%rbp
cmp    %r13,%r14
je     1313 <cf_diagonal_multiply+0x213>
test   %esi,%esi
jle    1180 <cf_diagonal_multiply+0x80>
mov    %r14,%r11
imul   %r8,%r11
cmp    $0x4,%esi
jb     11b9 <cf_diagonal_multiply+0xb9>
lea    (%rdx,%r11,8),%rax
cmp    %r9,%rax
jae    1221 <cf_diagonal_multiply+0x121>
lea    (%r11,%r12,1),%rax
lea    (%rdx,%rax,8),%rax
cmp    %rcx,%rax
jbe    1221 <cf_diagonal_multiply+0x121>
xor    %eax,%eax
mov    %rax,%rdi
test   $0x1,%r12b
je     11df <cf_diagonal_multiply+0xdf>
movsd  (%rcx,%rax,8),%xmm0
add    %rax,%r11
mulsd  (%rdx,%r11,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx,%r11,8)
mov    %rax,%rdi
or     $0x1,%rdi
not    %rax
cmp    %r15,%rax
je     1180 <cf_diagonal_multiply+0x80>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rdi,8),%xmm0
mulsd  -0x8(%rbp,%rdi,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp,%rdi,8)
movsd  0x8(%rcx,%rdi,8),%xmm0
mulsd  0x0(%rbp,%rdi,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x0(%rbp,%rdi,8)
add    $0x2,%rdi
cmp    %rdi,%r12
jne    11f0 <cf_diagonal_multiply+0xf0>
jmp    1180 <cf_diagonal_multiply+0x80>
mov    %r9,%r8
cmpq   $0x0,-0x18(%rsp)
je     1307 <cf_diagonal_multiply+0x207>
mov    -0x30(%rsp),%r15
xor    %r9d,%r9d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movupd (%rcx,%r9,8),%xmm0
movupd 0x10(%rcx,%r9,8),%xmm1
movupd -0x30(%rbx,%r9,8),%xmm2
mulpd  %xmm0,%xmm2
movupd -0x20(%rbx,%r9,8),%xmm0
mulpd  %xmm1,%xmm0
movupd -0x10(%rbx,%r9,8),%xmm1
movupd (%rbx,%r9,8),%xmm3
movupd %xmm2,-0x30(%rbx,%r9,8)
movupd %xmm0,-0x20(%rbx,%r9,8)
movupd 0x20(%rcx,%r9,8),%xmm0
mulpd  %xmm1,%xmm0
movupd 0x30(%rcx,%r9,8),%xmm1
mulpd  %xmm3,%xmm1
movupd %xmm0,-0x10(%rbx,%r9,8)
movupd %xmm1,(%rbx,%r9,8)
add    $0x8,%r9
add    $0xfffffffffffffffe,%r15
jne    1240 <cf_diagonal_multiply+0x140>
testb  $0x1,-0x20(%rsp)
je     12e4 <cf_diagonal_multiply+0x1e4>
movupd (%rcx,%r9,8),%xmm0
movupd 0x10(%rcx,%r9,8),%xmm1
add    %r11,%r9
movupd (%rdx,%r9,8),%xmm2
mulpd  %xmm0,%xmm2
movupd 0x10(%rdx,%r9,8),%xmm0
mulpd  %xmm1,%xmm0
movupd %xmm2,(%rdx,%r9,8)
movupd %xmm0,0x10(%rdx,%r9,8)
mov    -0x8(%rsp),%rdi
mov    %rdi,%rax
cmp    %r12,%rdi
mov    %r8,%r9
mov    -0x10(%rsp),%r8
mov    -0x28(%rsp),%r15
je     1180 <cf_diagonal_multiply+0x80>
jmp    11bb <cf_diagonal_multiply+0xbb>
xor    %r9d,%r9d
testb  $0x1,-0x20(%rsp)
jne    12b2 <cf_diagonal_multiply+0x1b2>
jmp    12e4 <cf_diagonal_multiply+0x1e4>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @cf_diagonal_multiply(i32 %0, i32 %1, double* %2, double* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store double* %2, double** %7
store double* %3, double** %8
%11 = load i32, i32* %5
%12 = load i32, i32* %6
%13 = mul nsw i32 %11, %12
%14 = zext i32 %13 to i64
%15 = load i32, i32* %6
%16 = zext i32 %15 to i64
store i32 0, i32* %9
br label %17
17: ; preds = %46, %4
%18 = load i32, i32* %9
%19 = load i32, i32* %5
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %49
21: ; preds = %17
store i32 0, i32* %10
br label %22
22: ; preds = %42, %21
%23 = load i32, i32* %10
%24 = load i32, i32* %6
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %45
26: ; preds = %22
%27 = load double*, double** %8
%28 = load i32, i32* %10
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %29
%31 = load double, double* %30
%32 = load double*, double** %7
%33 = load i32, i32* %9
%34 = load i32, i32* %6
%35 = mul nsw i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %10
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = fmul double %40, %31
store double %41, double* %39
br label %42
42: ; preds = %26
%43 = load i32, i32* %10
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %10
br label %22
45: ; preds = %22
br label %46
46: ; preds = %45
%47 = load i32, i32* %9
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %9
br label %17
49: ; preds = %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @cf_diagonal_multiply(i32 %0, i32 %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3) {
%5 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %5, label %6, label %135
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
%8 = sext i32 %1 to i64
%9 = zext i32 %0 to i64
%10 = zext i32 %1 to i64
%11 = getelementptr double, double* %3, i64 %10
%12 = and i64 %10, 4294967292
%13 = add nsw i64 %12, -4
%14 = lshr exact i64 %13, 2
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = icmp ult i32 %1, 4
%17 = and i64 %10, 4294967292
%18 = and i64 %15, 1
%19 = icmp eq i64 %13, 0
%20 = and i64 %15, 9223372036854775806
%21 = icmp eq i64 %18, 0
%22 = icmp eq i64 %17, %10
%23 = and i64 %10, 1
%24 = icmp eq i64 %23, 0
%25 = sub nsw i64 0, %10
br label %26
26: ; preds = %6, %132
%27 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %133, %132 ]
%28 = mul i64 %27, %8
%29 = getelementptr double, double* %2, i64 %28
%30 = add i64 %28, %10
%31 = getelementptr double, double* %2, i64 %30
br i1 %7, label %32, label %132
32: ; preds = %26
%33 = mul nsw i64 %27, %8
br i1 %16, label %101, label %34
34: ; preds = %32
%35 = icmp ult double* %29, %11
%36 = icmp ugt double* %31, %3
%37 = and i1 %35, %36
br i1 %37, label %101, label %38
38: ; preds = %34
br i1 %19, label %80, label %39
39: ; preds = %38, %39
%40 = phi i64 [ %77, %39 ], [ 0, %38 ]
%41 = phi i64 [ %78, %39 ], [ 0, %38 ]
%42 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %40
%43 = bitcast double* %42 to <2 x double>*
%44 = load <2 x double>, <2 x double>* %43
%45 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 2
%46 = bitcast double* %45 to <2 x double>*
%47 = load <2 x double>, <2 x double>* %46
%48 = add nsw i64 %40, %33
%49 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %48
%50 = bitcast double* %49 to <2 x double>*
%51 = load <2 x double>, <2 x double>* %50
%52 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 2
%53 = bitcast double* %52 to <2 x double>*
%54 = load <2 x double>, <2 x double>* %53
%55 = fmul <2 x double> %44, %51
%56 = fmul <2 x double> %47, %54
%57 = bitcast double* %49 to <2 x double>*
store <2 x double> %55, <2 x double>* %57
%58 = bitcast double* %52 to <2 x double>*
store <2 x double> %56, <2 x double>* %58
%59 = or i64 %40, 4
%60 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %59
%61 = bitcast double* %60 to <2 x double>*
%62 = load <2 x double>, <2 x double>* %61
%63 = getelementptr inbounds double, double* %60, i64 2
%64 = bitcast double* %63 to <2 x double>*
%65 = load <2 x double>, <2 x double>* %64
%66 = add nsw i64 %59, %33
%67 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %66
%68 = bitcast double* %67 to <2 x double>*
%69 = load <2 x double>, <2 x double>* %68
%70 = getelementptr inbounds double, double* %67, i64 2
%71 = bitcast double* %70 to <2 x double>*
%72 = load <2 x double>, <2 x double>* %71
%73 = fmul <2 x double> %62, %69
%74 = fmul <2 x double> %65, %72
%75 = bitcast double* %67 to <2 x double>*
store <2 x double> %73, <2 x double>* %75
%76 = bitcast double* %70 to <2 x double>*
store <2 x double> %74, <2 x double>* %76
%77 = add nuw i64 %40, 8
%78 = add i64 %41, 2
%79 = icmp eq i64 %78, %20
br i1 %79, label %80, label %39
80: ; preds = %39, %38
%81 = phi i64 [ 0, %38 ], [ %77, %39 ]
br i1 %21, label %100, label %82
82: ; preds = %80
%83 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %81
%84 = bitcast double* %83 to <2 x double>*
%85 = load <2 x double>, <2 x double>* %84
%86 = getelementptr inbounds double, double* %83, i64 2
%87 = bitcast double* %86 to <2 x double>*
%88 = load <2 x double>, <2 x double>* %87
%89 = add nsw i64 %81, %33
%90 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %89
%91 = bitcast double* %90 to <2 x double>*
%92 = load <2 x double>, <2 x double>* %91
%93 = getelementptr inbounds double, double* %90, i64 2
%94 = bitcast double* %93 to <2 x double>*
%95 = load <2 x double>, <2 x double>* %94
%96 = fmul <2 x double> %85, %92
%97 = fmul <2 x double> %88, %95
%98 = bitcast double* %90 to <2 x double>*
store <2 x double> %96, <2 x double>* %98
%99 = bitcast double* %93 to <2 x double>*
store <2 x double> %97, <2 x double>* %99
br label %100
100: ; preds = %80, %82
br i1 %22, label %132, label %101
101: ; preds = %34, %32, %100
%102 = phi i64 [ 0, %34 ], [ 0, %32 ], [ %17, %100 ]
%103 = xor i64 %102, -1
br i1 %24, label %112, label %104
104: ; preds = %101
%105 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %102
%106 = load double, double* %105
%107 = add nsw i64 %102, %33
%108 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %107
%109 = load double, double* %108
%110 = fmul double %106, %109
store double %110, double* %108
%111 = or i64 %102, 1
br label %112
112: ; preds = %104, %101
%113 = phi i64 [ %102, %101 ], [ %111, %104 ]
%114 = icmp eq i64 %103, %25
br i1 %114, label %132, label %115
115: ; preds = %112, %115
%116 = phi i64 [ %130, %115 ], [ %113, %112 ]
%117 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %116
%118 = load double, double* %117
%119 = add nsw i64 %116, %33
%120 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %119
%121 = load double, double* %120
%122 = fmul double %118, %121
store double %122, double* %120
%123 = add nuw nsw i64 %116, 1
%124 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %123
%125 = load double, double* %124
%126 = add nsw i64 %123, %33
%127 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %126
%128 = load double, double* %127
%129 = fmul double %125, %128
store double %129, double* %127
%130 = add nuw nsw i64 %116, 2
%131 = icmp eq i64 %130, %10
br i1 %131, label %132, label %115
132: ; preds = %112, %115, %100, %26
%133 = add nuw nsw i64 %27, 1
%134 = icmp eq i64 %133, %9
br i1 %134, label %135, label %26
135: ; preds = %132, %4
ret void
}