void inverse_dit_butterfly(float *data, long size, float *cos_ang,
                           float *sin_ang) {
  long angle, astep, dl;
  float xr, yr, xi, yi, wr, wi, dr, di;
  float *l1, *l2, *end, *ol2;
  astep = size >> 1;
  end = data + size + size;
  for (dl = 2; astep > 0; dl += dl, astep >>= 1) {
    l1 = data;
    l2 = data + dl;
    for (; l2 < end; l1 = l2, l2 = l2 + dl) {
      ol2 = l2;
      for (angle = 0; l1 < ol2; l1 += 2, l2 += 2) {
        wr = cos_ang[angle];
        wi = sin_ang[angle];
        xr = *l1;
        xi = *(l1 + 1);
        yr = *l2;
        yi = *(l2 + 1);
        dr = yr * wr - yi * wi;
        di = yr * wi + yi * wr;
        *(l1) = xr + dr;
        *(l1 + 1) = xi + di;
        *(l2) = xr - dr;
        *(l2 + 1) = xi - di;
        angle += astep;
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<inverse_dit_butterfly>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
sar    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x70(%rbp)
movq   $0x2,-0x38(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
jle    12fb <inverse_dit_butterfly+0x1fb>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    -0x68(%rbp),%rax
cmp    -0x70(%rbp),%rax
jae    12d9 <inverse_dit_butterfly+0x1d9>
mov    -0x68(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x78(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rax
cmp    -0x78(%rbp),%rax
jae    12b4 <inverse_dit_butterfly+0x1b4>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x44(%rbp)
mov    -0x68(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x68(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x48(%rbp)
movss  -0x40(%rbp),%xmm0
movss  -0x4c(%rbp),%xmm2
movss  -0x48(%rbp),%xmm1
mulss  -0x50(%rbp),%xmm1
movd   %xmm1,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x54(%rbp)
movss  -0x40(%rbp),%xmm0
movss  -0x50(%rbp),%xmm2
movss  -0x48(%rbp),%xmm1
mulss  -0x4c(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x58(%rbp)
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
addss  -0x54(%rbp),%xmm0
mov    -0x60(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
movss  -0x44(%rbp),%xmm0
addss  -0x58(%rbp),%xmm0
mov    -0x60(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x4(%rax)
movss  -0x3c(%rbp),%xmm0
subss  -0x54(%rbp),%xmm0
mov    -0x68(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
movss  -0x44(%rbp),%xmm0
subss  -0x58(%rbp),%xmm0
mov    -0x68(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x4(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x68(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
jmp    118a <inverse_dit_butterfly+0x8a>
jmp    12b9 <inverse_dit_butterfly+0x1b9>
mov    -0x68(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x68(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
jmp    116c <inverse_dit_butterfly+0x6c>
jmp    12de <inverse_dit_butterfly+0x1de>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
sar    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1146 <inverse_dit_butterfly+0x46>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<inverse_dit_butterfly>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
cmp    $0x2,%rsi
jl     11f9 <inverse_dit_butterfly+0xf9>
lea    (%rdi,%rsi,4),%rax
lea    (%rax,%rsi,4),%r8
mov    $0x2,%r10d
mov    %rsi,%r9
jmp    1140 <inverse_dit_butterfly+0x40>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    %r10,%r10
cmp    $0x3,%rsi
mov    %r9,%rsi
jle    11f9 <inverse_dit_butterfly+0xf9>
sar    %r9
lea    (%rdi,%r10,4),%r14
cmp    %r8,%r14
jae    1130 <inverse_dit_butterfly+0x30>
lea    0x0(,%r9,4),%r11
mov    %rdi,%rbx
jmp    116c <inverse_dit_butterfly+0x6c>
nopl   0x0(%rax)
mov    %r14,%rbx
lea    (%r14,%r10,4),%r14
cmp    %r8,%r14
jae    1130 <inverse_dit_butterfly+0x30>
cmp    %r14,%rbx
jae    1160 <inverse_dit_butterfly+0x60>
xor    %r15d,%r15d
mov    %r14,%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rdx,%r15,1),%xmm0
movss  (%rcx,%r15,1),%xmm1
movss  (%rbx),%xmm2
movss  0x4(%rbx),%xmm3
movss  (%rax),%xmm4
movss  0x4(%rax),%xmm5
movaps %xmm4,%xmm6
mulss  %xmm1,%xmm4
mulss  %xmm5,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm6
subss  %xmm1,%xmm6
mulss  %xmm5,%xmm0
addss  %xmm0,%xmm4
movaps %xmm2,%xmm0
addss  %xmm6,%xmm0
movss  %xmm0,(%rbx)
movaps %xmm3,%xmm0
addss  %xmm4,%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rbx)
subss  %xmm6,%xmm2
movss  %xmm2,(%rax)
subss  %xmm4,%xmm3
movss  %xmm3,0x4(%rax)
add    $0x8,%rax
add    %r11,%r15
add    $0x8,%rbx
cmp    %r14,%rbx
jb     1180 <inverse_dit_butterfly+0x80>
mov    %rax,%r14
jmp    1160 <inverse_dit_butterfly+0x60>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @inverse_dit_butterfly(float* %0, i64 %1, float* %2, float* %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca i64
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca float
%13 = alloca float
%14 = alloca float
%15 = alloca float
%16 = alloca float
%17 = alloca float
%18 = alloca float
%19 = alloca float
%20 = alloca float*
%21 = alloca float*
%22 = alloca float*
%23 = alloca float*
store float* %0, float** %5
store i64 %1, i64* %6
store float* %2, float** %7
store float* %3, float** %8
%24 = load i64, i64* %6
%25 = ashr i64 %24, 1
store i64 %25, i64* %10
%26 = load float*, float** %5
%27 = load i64, i64* %6
%28 = getelementptr inbounds float, float* %26, i64 %27
%29 = load i64, i64* %6
%30 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 %29
store float* %30, float** %22
store i64 2, i64* %11
br label %31
31: ; preds = %114, %4
%32 = load i64, i64* %10
%33 = icmp sgt i64 %32, 0
br i1 %33, label %34, label %120
34: ; preds = %31
%35 = load float*, float** %5
store float* %35, float** %20
%36 = load float*, float** %5
%37 = load i64, i64* %11
%38 = getelementptr inbounds float, float* %36, i64 %37
store float* %38, float** %21
br label %39
39: ; preds = %108, %34
%40 = load float*, float** %21
%41 = load float*, float** %22
%42 = icmp ult float* %40, %41
br i1 %42, label %43, label %113
43: ; preds = %39
%44 = load float*, float** %21
store float* %44, float** %23
store i64 0, i64* %9
br label %45
45: ; preds = %102, %43
%46 = load float*, float** %20
%47 = load float*, float** %23
%48 = icmp ult float* %46, %47
br i1 %48, label %49, label %107
49: ; preds = %45
%50 = load float*, float** %7
%51 = load i64, i64* %9
%52 = getelementptr inbounds float, float* %50, i64 %51
%53 = load float, float* %52
store float %53, float* %16
%54 = load float*, float** %8
%55 = load i64, i64* %9
%56 = getelementptr inbounds float, float* %54, i64 %55
%57 = load float, float* %56
store float %57, float* %17
%58 = load float*, float** %20
%59 = load float, float* %58
store float %59, float* %12
%60 = load float*, float** %20
%61 = getelementptr inbounds float, float* %60, i64 1
%62 = load float, float* %61
store float %62, float* %14
%63 = load float*, float** %21
%64 = load float, float* %63
store float %64, float* %13
%65 = load float*, float** %21
%66 = getelementptr inbounds float, float* %65, i64 1
%67 = load float, float* %66
store float %67, float* %15
%68 = load float, float* %13
%69 = load float, float* %16
%70 = load float, float* %15
%71 = load float, float* %17
%72 = fmul float %70, %71
%73 = fneg float %72
%74 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %68, float %69, float %73)
store float %74, float* %18
%75 = load float, float* %13
%76 = load float, float* %17
%77 = load float, float* %15
%78 = load float, float* %16
%79 = fmul float %77, %78
%80 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %75, float %76, float %79)
store float %80, float* %19
%81 = load float, float* %12
%82 = load float, float* %18
%83 = fadd float %81, %82
%84 = load float*, float** %20
store float %83, float* %84
%85 = load float, float* %14
%86 = load float, float* %19
%87 = fadd float %85, %86
%88 = load float*, float** %20
%89 = getelementptr inbounds float, float* %88, i64 1
store float %87, float* %89
%90 = load float, float* %12
%91 = load float, float* %18
%92 = fsub float %90, %91
%93 = load float*, float** %21
store float %92, float* %93
%94 = load float, float* %14
%95 = load float, float* %19
%96 = fsub float %94, %95
%97 = load float*, float** %21
%98 = getelementptr inbounds float, float* %97, i64 1
store float %96, float* %98
%99 = load i64, i64* %10
%100 = load i64, i64* %9
%101 = add nsw i64 %100, %99
store i64 %101, i64* %9
br label %102
102: ; preds = %49
%103 = load float*, float** %20
%104 = getelementptr inbounds float, float* %103, i64 2
store float* %104, float** %20
%105 = load float*, float** %21
%106 = getelementptr inbounds float, float* %105, i64 2
store float* %106, float** %21
br label %45
107: ; preds = %45
br label %108
108: ; preds = %107
%109 = load float*, float** %21
store float* %109, float** %20
%110 = load float*, float** %21
%111 = load i64, i64* %11
%112 = getelementptr inbounds float, float* %110, i64 %111
store float* %112, float** %21
br label %39
113: ; preds = %39
br label %114
114: ; preds = %113
%115 = load i64, i64* %11
%116 = load i64, i64* %11
%117 = add nsw i64 %116, %115
store i64 %117, i64* %11
%118 = load i64, i64* %10
%119 = ashr i64 %118, 1
store i64 %119, i64* %10
br label %31
120: ; preds = %31
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @inverse_dit_butterfly(float* %0, i64 %1, float* nocapture %2, float* nocapture %3) {
%5 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %1
%6 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %1
%7 = icmp sgt i64 %1, 1
br i1 %7, label %8, label %52
8: ; preds = %4, %49
%9 = phi i64 [ %11, %49 ], [ %1, %4 ]
%10 = phi i64 [ %50, %49 ], [ 2, %4 ]
%11 = ashr i64 %9, 1
%12 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %10
%13 = icmp ult float* %12, %6
br i1 %13, label %18, label %49
14: ; preds = %22, %18
%15 = phi float* [ %19, %18 ], [ %47, %22 ]
%16 = getelementptr inbounds float, float* %15, i64 %10
%17 = icmp ult float* %16, %6
br i1 %17, label %18, label %49
18: ; preds = %8, %14
%19 = phi float* [ %16, %14 ], [ %12, %8 ]
%20 = phi float* [ %15, %14 ], [ %0, %8 ]
%21 = icmp ult float* %20, %19
br i1 %21, label %22, label %14
22: ; preds = %18, %22
%23 = phi i64 [ %45, %22 ], [ 0, %18 ]
%24 = phi float* [ %47, %22 ], [ %19, %18 ]
%25 = phi float* [ %46, %22 ], [ %20, %18 ]
%26 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %23
%27 = load float, float* %26
%28 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %23
%29 = load float, float* %28
%30 = load float, float* %25
%31 = getelementptr inbounds float, float* %25, i64 1
%32 = load float, float* %31
%33 = load float, float* %24
%34 = getelementptr inbounds float, float* %24, i64 1
%35 = load float, float* %34
%36 = fneg float %35
%37 = fmul float %29, %36
%38 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %33, float %27, float %37)
%39 = fmul float %27, %35
%40 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %33, float %29, float %39)
%41 = fadd float %30, %38
store float %41, float* %25
%42 = fadd float %32, %40
store float %42, float* %31
%43 = fsub float %30, %38
store float %43, float* %24
%44 = fsub float %32, %40
store float %44, float* %34
%45 = add nsw i64 %23, %11
%46 = getelementptr inbounds float, float* %25, i64 2
%47 = getelementptr inbounds float, float* %24, i64 2
%48 = icmp ult float* %46, %19
br i1 %48, label %22, label %14
49: ; preds = %14, %8
%50 = shl nsw i64 %10, 1
%51 = icmp sgt i64 %9, 3
br i1 %51, label %8, label %52
52: ; preds = %49, %4
ret void
}