int **alloc_matrix(int rows, int cols) {
  int **matrix;
  int *ptr;
  register int i;
  matrix = (int **)calloc(rows, sizeof(int *));
  assert(matrix);
  ptr = (int *)calloc(rows * cols, sizeof(int));
  assert(ptr);
  memset(ptr, 0, rows * cols * sizeof(int));
  matrix[0] = ptr;
  for (i = 1; i < rows; i++)
    matrix[i] = (int *)(matrix[i - 1] + cols);
  return matrix;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<alloc_matrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rdi
mov    $0x8,%esi
call   1040 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <assert@plt>
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
movslq %eax,%rdi
mov    $0x4,%esi
call   1040 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <assert@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
movslq %eax,%rdx
shl    $0x2,%rdx
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11eb <alloc_matrix+0xbb>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
movslq -0x8(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11a9 <alloc_matrix+0x79>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<alloc_matrix>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r15d
mov    %edi,%r13d
movslq %edi,%r12
mov    $0x8,%esi
mov    %r12,%rdi
call   1040 <calloc@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %rax,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1050 <assert@plt>
mov    %r15d,%eax
imul   %r13d,%eax
movslq %eax,%rbp
mov    $0x4,%esi
mov    %rbp,%rdi
call   1040 <calloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %rax,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1050 <assert@plt>
shl    $0x2,%rbp
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %rbp,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    %rbx,(%r14)
cmp    $0x2,%r12d
jl     1260 <alloc_matrix+0x130>
movslq %r15d,%rax
mov    %r13d,%edx
lea    -0x1(%rdx),%rsi
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
mov    %esi,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%rdx
jae    11c8 <alloc_matrix+0x98>
mov    $0x1,%edx
test   %rcx,%rcx
jne    123b <alloc_matrix+0x10b>
jmp    1260 <alloc_matrix+0x130>
and    $0xfffffffffffffff8,%rsi
mov    %rax,%r8
shl    $0x5,%r8
lea    0x0(,%rax,4),%rbp
xor    %edx,%edx
nopl   (%rax)
mov    %rbx,%rdi
add    %rbp,%rbx
mov    %rbx,0x8(%r14,%rdx,8)
add    %rbp,%rbx
mov    %rbx,0x10(%r14,%rdx,8)
add    %rbp,%rbx
mov    %rbx,0x18(%r14,%rdx,8)
add    %rbp,%rbx
mov    %rbx,0x20(%r14,%rdx,8)
add    %rbp,%rbx
mov    %rbx,0x28(%r14,%rdx,8)
add    %rbp,%rbx
mov    %rbx,0x30(%r14,%rdx,8)
add    %rbp,%rbx
mov    %rbx,0x38(%r14,%rdx,8)
add    %rbp,%rbx
mov    %rbx,0x40(%r14,%rdx,8)
add    $0x8,%rdx
cmp    %rdx,%rsi
jne    11e0 <alloc_matrix+0xb0>
add    %r8,%rdi
add    $0x1,%rdx
mov    %rdi,%rbx
test   %rcx,%rcx
je     1260 <alloc_matrix+0x130>
lea    (%rbx,%rax,4),%rsi
shl    $0x2,%rax
lea    (%r14,%rdx,8),%rdx
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax)
mov    %rsi,(%rdx,%rdi,8)
add    $0x1,%rdi
add    %rax,%rsi
cmp    %rdi,%rcx
jne    1250 <alloc_matrix+0x120>
mov    %r14,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32** @alloc_matrix(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32**
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
%8 = load i32, i32* %3
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = call i8* @calloc(i64 %9, i64 8)
%11 = bitcast i8* %10 to i32**
store i32** %11, i32*** %5
%12 = load i32**, i32*** %5
%13 = call i32 (i32**, ...) bitcast (i32 (...)* @assert to i32 (i32**, ...)*)(i32** %12)
%14 = load i32, i32* %3
%15 = load i32, i32* %4
%16 = mul nsw i32 %14, %15
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = call i8* @calloc(i64 %17, i64 4)
%19 = bitcast i8* %18 to i32*
store i32* %19, i32** %6
%20 = load i32*, i32** %6
%21 = call i32 (i32*, ...) bitcast (i32 (...)* @assert to i32 (i32*, ...)*)(i32* %20)
%22 = load i32*, i32** %6
%23 = bitcast i32* %22 to i8*
%24 = load i32, i32* %3
%25 = load i32, i32* %4
%26 = mul nsw i32 %24, %25
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = mul i64 %27, 4
%29 = load i32*, i32** %6
%30 = load i32**, i32*** %5
%31 = getelementptr inbounds i32*, i32** %30, i64 0
store i32* %29, i32** %31
store i32 1, i32* %7
br label %32
32: ; preds = %50, %2
%33 = load i32, i32* %7
%34 = load i32, i32* %3
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %53
36: ; preds = %32
%37 = load i32**, i32*** %5
%38 = load i32, i32* %7
%39 = sub nsw i32 %38, 1
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32*, i32** %37, i64 %40
%42 = load i32*, i32** %41
%43 = load i32, i32* %4
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
%46 = load i32**, i32*** %5
%47 = load i32, i32* %7
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32*, i32** %46, i64 %48
store i32* %45, i32** %49
br label %50
50: ; preds = %36
%51 = load i32, i32* %7
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %7
br label %32
53: ; preds = %32
%54 = load i32**, i32*** %5
ret i32** %54
}

LLVM IR (-O2):
define i32** @alloc_matrix(i32 %0, i32 %1) {
%3 = sext i32 %0 to i64
%4 = tail call i8* @calloc(i64 %3, i64 8)
%5 = bitcast i8* %4 to i32**
%6 = tail call i32 (i32**, ...) bitcast (i32 (...)* @assert to i32 (i32**, ...)*)(i32** %5)
%7 = mul nsw i32 %1, %0
%8 = sext i32 %7 to i64
%9 = tail call i8* @calloc(i64 %8, i64 4)
%10 = bitcast i8* %9 to i32*
%11 = tail call i32 (i32*, ...) bitcast (i32 (...)* @assert to i32 (i32*, ...)*)(i32* %10)
%12 = shl nsw i64 %8, 2
tail call void @llvm.memset.p0i8.i64(i8* align 4 %9, i8 0, i64 %12, i1 false)
%13 = bitcast i8* %4 to i8**
store i8* %9, i8** %13
%14 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %14, label %15, label %67
15: ; preds = %2
%16 = sext i32 %1 to i64
%17 = zext i32 %0 to i64
%18 = add nsw i64 %17, -1
%19 = add nsw i64 %17, -2
%20 = and i64 %18, 7
%21 = icmp ult i64 %19, 7
br i1 %21, label %54, label %22
22: ; preds = %15
%23 = and i64 %18, -8
br label %24
24: ; preds = %24, %22
%25 = phi i32* [ %10, %22 ], [ %49, %24 ]
%26 = phi i64 [ 1, %22 ], [ %51, %24 ]
%27 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %52, %24 ]
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %16
%29 = getelementptr inbounds i32*, i32** %5, i64 %26
store i32* %28, i32** %29
%30 = add nuw nsw i64 %26, 1
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %16
%32 = getelementptr inbounds i32*, i32** %5, i64 %30
store i32* %31, i32** %32
%33 = add nuw nsw i64 %26, 2
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %16
%35 = getelementptr inbounds i32*, i32** %5, i64 %33
store i32* %34, i32** %35
%36 = add nuw nsw i64 %26, 3
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %16
%38 = getelementptr inbounds i32*, i32** %5, i64 %36
store i32* %37, i32** %38
%39 = add nuw nsw i64 %26, 4
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %16
%41 = getelementptr inbounds i32*, i32** %5, i64 %39
store i32* %40, i32** %41
%42 = add nuw nsw i64 %26, 5
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %16
%44 = getelementptr inbounds i32*, i32** %5, i64 %42
store i32* %43, i32** %44
%45 = add nuw nsw i64 %26, 6
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %16
%47 = getelementptr inbounds i32*, i32** %5, i64 %45
store i32* %46, i32** %47
%48 = add nuw nsw i64 %26, 7
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %16
%50 = getelementptr inbounds i32*, i32** %5, i64 %48
store i32* %49, i32** %50
%51 = add nuw nsw i64 %26, 8
%52 = add i64 %27, 8
%53 = icmp eq i64 %52, %23
br i1 %53, label %54, label %24
54: ; preds = %24, %15
%55 = phi i32* [ %10, %15 ], [ %49, %24 ]
%56 = phi i64 [ 1, %15 ], [ %51, %24 ]
%57 = icmp eq i64 %20, 0
br i1 %57, label %67, label %58
58: ; preds = %54, %58
%59 = phi i32* [ %62, %58 ], [ %55, %54 ]
%60 = phi i64 [ %64, %58 ], [ %56, %54 ]
%61 = phi i64 [ %65, %58 ], [ 0, %54 ]
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %16
%63 = getelementptr inbounds i32*, i32** %5, i64 %60
store i32* %62, i32** %63
%64 = add nuw nsw i64 %60, 1
%65 = add i64 %61, 1
%66 = icmp eq i64 %65, %20
br i1 %66, label %67, label %58
67: ; preds = %54, %58, %2
ret i32** %5
}