void bbox_2_tfm(double *out, const double x0[2], const double Ji[4],
                const double *x, const double *y, unsigned n) {
  unsigned i;
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    const double dx = x[i] - x0[0], dy = y[i] - x0[1];
    out[i] = Ji[0] * dx + Ji[1] * dy;
    out[n + i] = Ji[2] * dx + Ji[3] * dy;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bbox_2_tfm>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9d,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jae    11d4 <bbox_2_tfm+0xd4>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
subsd  (%rax),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
subsd  0x8(%rax),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
movsd  -0x38(%rbp),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  0x8(%rax),%xmm1
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  0x10(%rax),%xmm0
movsd  -0x38(%rbp),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  0x18(%rax),%xmm1
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1123 <bbox_2_tfm+0x23>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bbox_2_tfm>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %r9d,%r9d
je     132e <bbox_2_tfm+0x22e>
mov    %r9d,%r10d
cmp    $0x1,%r9d
jne    1123 <bbox_2_tfm+0x23>
xor    %eax,%eax
jmp    12e0 <bbox_2_tfm+0x1e0>
lea    -0x1(%r10),%rbp
xor    %eax,%eax
add    %ebp,%r9d
jb     12e0 <bbox_2_tfm+0x1e0>
shr    $0x20,%rbp
jne    12e0 <bbox_2_tfm+0x1e0>
lea    (%rdi,%r10,8),%rax
mov    %r10,%rbp
shl    $0x4,%rbp
add    %rdi,%rbp
lea    0x10(%rsi),%rbx
cmp    %rcx,%rdi
setb   -0x1(%rsp)
cmp    %rcx,%rbp
seta   -0x2(%rsp)
lea    0x20(%rdx),%r12
cmp    %rbx,%rax
setb   %r9b
cmp    %rsi,%rbp
seta   -0x3(%rsp)
cmp    %r8,%rdi
setb   %r11b
cmp    %r8,%rbp
seta   -0x4(%rsp)
cmp    %r12,%rax
setb   %r13b
cmp    %rdx,%rbp
seta   -0x5(%rsp)
lea    (%rcx,%r10,8),%rbp
cmp    %rdi,%rbp
seta   %bpl
cmp    %rcx,%rax
seta   -0x6(%rsp)
cmp    %rdi,%rbx
seta   %r14b
cmp    %rsi,%rax
seta   -0x7(%rsp)
lea    (%r8,%r10,8),%rbx
cmp    %rdi,%rbx
seta   %r15b
cmp    %r8,%rax
seta   -0x8(%rsp)
cmp    %rdi,%r12
seta   %r12b
cmp    %rdx,%rax
seta   -0x9(%rsp)
xor    %eax,%eax
mov    -0x2(%rsp),%bl
test   %bl,-0x1(%rsp)
jne    12e0 <bbox_2_tfm+0x1e0>
and    -0x3(%rsp),%r9b
jne    12e0 <bbox_2_tfm+0x1e0>
and    -0x4(%rsp),%r11b
jne    12e0 <bbox_2_tfm+0x1e0>
and    -0x5(%rsp),%r13b
jne    12e0 <bbox_2_tfm+0x1e0>
and    -0x6(%rsp),%bpl
jne    12e0 <bbox_2_tfm+0x1e0>
and    -0x7(%rsp),%r14b
jne    12e0 <bbox_2_tfm+0x1e0>
and    -0x8(%rsp),%r15b
jne    12e0 <bbox_2_tfm+0x1e0>
and    -0x9(%rsp),%r12b
jne    12e0 <bbox_2_tfm+0x1e0>
mov    %r10d,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
movsd  (%rsi),%xmm8
movsd  0x8(%rsi),%xmm9
unpcklpd %xmm8,%xmm8
unpcklpd %xmm9,%xmm9
movsd  (%rdx),%xmm1
movsd  0x8(%rdx),%xmm3
movsd  0x10(%rdx),%xmm4
movsd  0x18(%rdx),%xmm5
unpcklpd %xmm1,%xmm1
unpcklpd %xmm3,%xmm3
unpcklpd %xmm4,%xmm4
unpcklpd %xmm5,%xmm5
xor    %r9d,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movupd (%rcx,%r9,8),%xmm6
subpd  %xmm8,%xmm6
movupd (%r8,%r9,8),%xmm7
subpd  %xmm9,%xmm7
movapd %xmm7,%xmm0
mulpd  %xmm3,%xmm0
movapd %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm6,%xmm2
addpd  %xmm0,%xmm2
movupd %xmm2,(%rdi,%r9,8)
mulpd  %xmm5,%xmm7
mulpd  %xmm4,%xmm6
addpd  %xmm7,%xmm6
lea    (%r10,%r9,1),%ebp
movupd %xmm6,(%rdi,%rbp,8)
add    $0x2,%r9
cmp    %r9,%rax
jne    1280 <bbox_2_tfm+0x180>
cmp    %r10,%rax
je     132e <bbox_2_tfm+0x22e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  (%rcx,%rax,8),%xmm0
subsd  (%rsi),%xmm0
movsd  (%r8,%rax,8),%xmm1
subsd  0x8(%rsi),%xmm1
movsd  0x8(%rdx),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
movsd  (%rdx),%xmm3
mulsd  %xmm0,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rdi,%rax,8)
mulsd  0x18(%rdx),%xmm1
mulsd  0x10(%rdx),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
lea    (%r10,%rax,1),%ebp
movsd  %xmm0,(%rdi,%rbp,8)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r10
jne    12e0 <bbox_2_tfm+0x1e0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @bbox_2_tfm(double* %0, double* %1, double* %2, double* %3, double* %4, i32 %5) {
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca double*
%10 = alloca double*
%11 = alloca double*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca double
%15 = alloca double
store double* %0, double** %7
store double* %1, double** %8
store double* %2, double** %9
store double* %3, double** %10
store double* %4, double** %11
store i32 %5, i32* %12
store i32 0, i32* %13
br label %16
16: ; preds = %69, %6
%17 = load i32, i32* %13
%18 = load i32, i32* %12
%19 = icmp ult i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %72
20: ; preds = %16
%21 = load double*, double** %10
%22 = load i32, i32* %13
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds double, double* %21, i64 %23
%25 = load double, double* %24
%26 = load double*, double** %8
%27 = getelementptr inbounds double, double* %26, i64 0
%28 = load double, double* %27
%29 = fsub double %25, %28
store double %29, double* %14
%30 = load double*, double** %11
%31 = load i32, i32* %13
%32 = zext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 %32
%34 = load double, double* %33
%35 = load double*, double** %8
%36 = getelementptr inbounds double, double* %35, i64 1
%37 = load double, double* %36
%38 = fsub double %34, %37
store double %38, double* %15
%39 = load double*, double** %9
%40 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 0
%41 = load double, double* %40
%42 = load double, double* %14
%43 = load double*, double** %9
%44 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 1
%45 = load double, double* %44
%46 = load double, double* %15
%47 = fmul double %45, %46
%48 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %41, double %42, double %47)
%49 = load double*, double** %7
%50 = load i32, i32* %13
%51 = zext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %51
store double %48, double* %52
%53 = load double*, double** %9
%54 = getelementptr inbounds double, double* %53, i64 2
%55 = load double, double* %54
%56 = load double, double* %14
%57 = load double*, double** %9
%58 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 3
%59 = load double, double* %58
%60 = load double, double* %15
%61 = fmul double %59, %60
%62 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %55, double %56, double %61)
%63 = load double*, double** %7
%64 = load i32, i32* %12
%65 = load i32, i32* %13
%66 = add i32 %64, %65
%67 = zext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds double, double* %63, i64 %67
store double %62, double* %68
br label %69
69: ; preds = %20
%70 = load i32, i32* %13
%71 = add i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %13
br label %16
72: ; preds = %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bbox_2_tfm(double* nocapture writeonly %0, double* nocapture %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4, i32 %5) {
%7 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %7, label %133, label %8
8: ; preds = %6
%9 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 1
%10 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 1
%11 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 2
%12 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 3
%13 = zext i32 %5 to i64
%14 = icmp eq i32 %5, 1
br i1 %14, label %106, label %15
15: ; preds = %8
%16 = add nsw i64 %13, -1
%17 = trunc i64 %16 to i32
%18 = xor i32 %5, -1
%19 = icmp ult i32 %18, %17
%20 = icmp ugt i64 %16, 4294967295
%21 = or i1 %19, %20
br i1 %21, label %106, label %22
22: ; preds = %15
%23 = getelementptr double, double* %0, i64 %13
%24 = shl nuw nsw i64 %13, 1
%25 = getelementptr double, double* %0, i64 %24
%26 = getelementptr double, double* %3, i64 %13
%27 = getelementptr double, double* %1, i64 2
%28 = getelementptr double, double* %4, i64 %13
%29 = getelementptr double, double* %2, i64 4
%30 = icmp ult double* %0, %3
%31 = icmp ugt double* %25, %3
%32 = and i1 %30, %31
%33 = icmp ult double* %23, %27
%34 = icmp ugt double* %25, %1
%35 = and i1 %33, %34
%36 = or i1 %32, %35
%37 = icmp ult double* %0, %4
%38 = icmp ugt double* %25, %4
%39 = and i1 %37, %38
%40 = or i1 %36, %39
%41 = icmp ult double* %23, %29
%42 = icmp ugt double* %25, %2
%43 = and i1 %41, %42
%44 = or i1 %40, %43
%45 = icmp ugt double* %26, %0
%46 = icmp ugt double* %23, %3
%47 = and i1 %45, %46
%48 = or i1 %44, %47
%49 = icmp ugt double* %27, %0
%50 = icmp ugt double* %23, %1
%51 = and i1 %49, %50
%52 = or i1 %48, %51
%53 = icmp ugt double* %28, %0
%54 = icmp ugt double* %23, %4
%55 = and i1 %53, %54
%56 = or i1 %52, %55
%57 = icmp ugt double* %29, %0
%58 = icmp ugt double* %23, %2
%59 = and i1 %57, %58
%60 = or i1 %56, %59
br i1 %60, label %106, label %61
61: ; preds = %22
%62 = and i64 %13, 4294967294
%63 = load double, double* %1
%64 = insertelement <2 x double> poison, double %63, i64 0
%65 = shufflevector <2 x double> %64, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%66 = load double, double* %9
%67 = insertelement <2 x double> poison, double %66, i64 0
%68 = shufflevector <2 x double> %67, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%69 = load double, double* %2
%70 = insertelement <2 x double> poison, double %69, i64 0
%71 = shufflevector <2 x double> %70, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%72 = load double, double* %10
%73 = insertelement <2 x double> poison, double %72, i64 0
%74 = shufflevector <2 x double> %73, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%75 = load double, double* %11
%76 = insertelement <2 x double> poison, double %75, i64 0
%77 = shufflevector <2 x double> %76, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%78 = load double, double* %12
%79 = insertelement <2 x double> poison, double %78, i64 0
%80 = shufflevector <2 x double> %79, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br label %81
81: ; preds = %81, %61
%82 = phi i64 [ 0, %61 ], [ %102, %81 ]
%83 = trunc i64 %82 to i32
%84 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %82
%85 = bitcast double* %84 to <2 x double>*
%86 = load <2 x double>, <2 x double>* %85
%87 = fsub <2 x double> %86, %65
%88 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %82
%89 = bitcast double* %88 to <2 x double>*
%90 = load <2 x double>, <2 x double>* %89
%91 = fsub <2 x double> %90, %68
%92 = fmul <2 x double> %91, %74
%93 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %71, <2 x double> %87, <2 x double> %92)
%94 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %82
%95 = bitcast double* %94 to <2 x double>*
store <2 x double> %93, <2 x double>* %95
%96 = fmul <2 x double> %91, %80
%97 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %77, <2 x double> %87, <2 x double> %96)
%98 = add i32 %83, %5
%99 = zext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %99
%101 = bitcast double* %100 to <2 x double>*
store <2 x double> %97, <2 x double>* %101
%102 = add nuw i64 %82, 2
%103 = icmp eq i64 %102, %62
br i1 %103, label %104, label %81
104: ; preds = %81
%105 = icmp eq i64 %62, %13
br i1 %105, label %133, label %106
106: ; preds = %22, %15, %8, %104
%107 = phi i64 [ 0, %22 ], [ 0, %15 ], [ 0, %8 ], [ %62, %104 ]
br label %108
108: ; preds = %106, %108
%109 = phi i64 [ %131, %108 ], [ %107, %106 ]
%110 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %109
%111 = load double, double* %110
%112 = load double, double* %1
%113 = fsub double %111, %112
%114 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %109
%115 = load double, double* %114
%116 = load double, double* %9
%117 = fsub double %115, %116
%118 = load double, double* %2
%119 = load double, double* %10
%120 = fmul double %117, %119
%121 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %118, double %113, double %120)
%122 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %109
store double %121, double* %122
%123 = load double, double* %11
%124 = load double, double* %12
%125 = fmul double %117, %124
%126 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %123, double %113, double %125)
%127 = trunc i64 %109 to i32
%128 = add i32 %127, %5
%129 = zext i32 %128 to i64
%130 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %129
store double %126, double* %130
%131 = add nuw nsw i64 %109, 1
%132 = icmp eq i64 %131, %13
br i1 %132, label %133, label %108
133: ; preds = %108, %104, %6
ret void
}