void multiply_array_number(double *out, double *a, double f, int ncol,
                           int nlns) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < ncol; ++i)
    for (j = 0; j < nlns; ++j)
      (out[(i) * (nlns) + (j)]) = (a[(i) * (nlns) + (j)]) * f;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multiply_array_number>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    118f <multiply_array_number+0x8f>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    117c <multiply_array_number+0x7c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mulsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1131 <multiply_array_number+0x31>
jmp    1181 <multiply_array_number+0x81>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111e <multiply_array_number+0x1e>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multiply_array_number>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    1367 <multiply_array_number+0x267>
mov    %rsi,%r8
movslq %ecx,%rax
mov    %edx,%r14d
mov    %eax,%r12d
mov    %r12d,%edx
and    $0xfffffffc,%edx
mov    %rdx,-0x10(%rsp)
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rsp)
mov    %rdx,%rbp
shr    $0x2,%rbp
add    $0x1,%rbp
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
mov    %rbp,%rdx
mov    %rbp,-0x20(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffe,%rbp
mov    %rbp,-0x28(%rsp)
mov    %r12d,%esi
and    $0x3,%esi
lea    0x30(%rdi),%rdx
mov    %rax,-0x8(%rsp)
lea    0x0(,%rax,8),%r13
lea    0x30(%r8),%rbx
xor    %r11d,%r11d
mov    %r8,%r10
mov    %rdi,%r15
mov    %rsi,-0x30(%rsp)
jmp    11a9 <multiply_array_number+0xa9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r11
add    %r13,%rdx
add    %r13,%rbx
add    %r13,%r15
add    %r13,%r10
cmp    %r14,%r11
je     1367 <multiply_array_number+0x267>
test   %ecx,%ecx
jle    1190 <multiply_array_number+0x90>
cmp    $0x4,%ecx
jae    11c0 <multiply_array_number+0xc0>
xor    %r9d,%r9d
jmp    12b0 <multiply_array_number+0x1b0>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r11,%r9
imul   -0x8(%rsp),%r9
lea    (%r9,%r12,1),%rax
mov    %r8,%rsi
lea    (%rdi,%r9,8),%r8
lea    (%rsi,%rax,8),%rbp
cmp    %rbp,%r8
jae    11fa <multiply_array_number+0xfa>
mov    %rsi,%r8
lea    (%rdi,%rax,8),%rax
lea    (%rsi,%r9,8),%rbp
cmp    %rax,%rbp
jae    11fa <multiply_array_number+0xfa>
xor    %r9d,%r9d
mov    -0x30(%rsp),%rsi
jmp    12b0 <multiply_array_number+0x1b0>
cmpq   $0x0,-0x18(%rsp)
je     1354 <multiply_array_number+0x254>
mov    -0x28(%rsp),%rbp
xor    %r8d,%r8d
xchg   %ax,%ax
movupd -0x30(%rbx,%r8,8),%xmm2
movupd -0x20(%rbx,%r8,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,-0x30(%rdx,%r8,8)
movupd %xmm3,-0x20(%rdx,%r8,8)
movupd -0x10(%rbx,%r8,8),%xmm2
movupd (%rbx,%r8,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm2,-0x10(%rdx,%r8,8)
movupd %xmm3,(%rdx,%r8,8)
add    $0x8,%r8
add    $0xfffffffffffffffe,%rbp
jne    1210 <multiply_array_number+0x110>
testb  $0x1,-0x20(%rsp)
je     1292 <multiply_array_number+0x192>
add    %r9,%r8
mov    %rsi,%rax
movupd (%rsi,%r8,8),%xmm2
movupd 0x10(%rsi,%r8,8),%xmm3
mulpd  %xmm1,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
mov    %rdi,%rax
movupd %xmm2,(%rdi,%r8,8)
movupd %xmm3,0x10(%rdi,%r8,8)
mov    -0x10(%rsp),%rax
mov    %rax,%r9
cmp    %r12,%rax
mov    %rsi,%r8
mov    -0x30(%rsp),%rsi
je     1190 <multiply_array_number+0x90>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r9,%rbp
not    %rbp
add    %r12,%rbp
test   %rsi,%rsi
je     12ea <multiply_array_number+0x1ea>
mov    %rsi,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r10,%r9,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,(%r15,%r9,8)
add    $0x1,%r9
add    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    12d0 <multiply_array_number+0x1d0>
cmp    $0x3,%rbp
jb     1190 <multiply_array_number+0x90>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  (%r10,%r9,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,(%r15,%r9,8)
movsd  0x8(%r10,%r9,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,0x8(%r15,%r9,8)
movsd  0x10(%r10,%r9,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,0x10(%r15,%r9,8)
movsd  0x18(%r10,%r9,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
movsd  %xmm2,0x18(%r15,%r9,8)
add    $0x4,%r9
cmp    %r9,%r12
jne    1300 <multiply_array_number+0x200>
jmp    1190 <multiply_array_number+0x90>
xor    %r8d,%r8d
testb  $0x1,-0x20(%rsp)
jne    1267 <multiply_array_number+0x167>
jmp    1292 <multiply_array_number+0x192>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @multiply_array_number(double* nocapture writeonly %0, double* nocapture %1, double %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %6, label %7, label %142
7: ; preds = %5
%8 = icmp sgt i32 %4, 0
%9 = sext i32 %4 to i64
%10 = zext i32 %3 to i64
%11 = zext i32 %4 to i64
%12 = and i64 %11, 4294967292
%13 = add nsw i64 %12, -4
%14 = lshr exact i64 %13, 2
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = icmp ult i32 %4, 4
%17 = and i64 %11, 4294967292
%18 = insertelement <2 x double> poison, double %2, i64 0
%19 = shufflevector <2 x double> %18, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%20 = insertelement <2 x double> poison, double %2, i64 0
%21 = shufflevector <2 x double> %20, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%22 = and i64 %15, 1
%23 = icmp eq i64 %13, 0
%24 = and i64 %15, 9223372036854775806
%25 = icmp eq i64 %22, 0
%26 = icmp eq i64 %17, %11
%27 = and i64 %11, 3
%28 = icmp eq i64 %27, 0
br label %29
29: ; preds = %7, %139
%30 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %140, %139 ]
%31 = mul i64 %30, %9
%32 = getelementptr double, double* %0, i64 %31
%33 = add i64 %31, %11
%34 = getelementptr double, double* %0, i64 %33
%35 = getelementptr double, double* %1, i64 %31
%36 = getelementptr double, double* %1, i64 %33
br i1 %8, label %37, label %139
37: ; preds = %29
%38 = mul nsw i64 %30, %9
br i1 %16, label %94, label %39
39: ; preds = %37
%40 = icmp ult double* %32, %36
%41 = icmp ult double* %35, %34
%42 = and i1 %40, %41
br i1 %42, label %94, label %43
43: ; preds = %39
br i1 %23, label %77, label %44
44: ; preds = %43, %44
%45 = phi i64 [ %74, %44 ], [ 0, %43 ]
%46 = phi i64 [ %75, %44 ], [ 0, %43 ]
%47 = add nsw i64 %45, %38
%48 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %47
%49 = bitcast double* %48 to <2 x double>*
%50 = load <2 x double>, <2 x double>* %49
%51 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 2
%52 = bitcast double* %51 to <2 x double>*
%53 = load <2 x double>, <2 x double>* %52
%54 = fmul <2 x double> %50, %19
%55 = fmul <2 x double> %53, %21
%56 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %47
%57 = bitcast double* %56 to <2 x double>*
store <2 x double> %54, <2 x double>* %57
%58 = getelementptr inbounds double, double* %56, i64 2
%59 = bitcast double* %58 to <2 x double>*
store <2 x double> %55, <2 x double>* %59
%60 = or i64 %45, 4
%61 = add nsw i64 %60, %38
%62 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %61
%63 = bitcast double* %62 to <2 x double>*
%64 = load <2 x double>, <2 x double>* %63
%65 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 2
%66 = bitcast double* %65 to <2 x double>*
%67 = load <2 x double>, <2 x double>* %66
%68 = fmul <2 x double> %64, %19
%69 = fmul <2 x double> %67, %21
%70 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %61
%71 = bitcast double* %70 to <2 x double>*
store <2 x double> %68, <2 x double>* %71
%72 = getelementptr inbounds double, double* %70, i64 2
%73 = bitcast double* %72 to <2 x double>*
store <2 x double> %69, <2 x double>* %73
%74 = add nuw i64 %45, 8
%75 = add i64 %46, 2
%76 = icmp eq i64 %75, %24
br i1 %76, label %77, label %44
77: ; preds = %44, %43
%78 = phi i64 [ 0, %43 ], [ %74, %44 ]
br i1 %25, label %93, label %79
79: ; preds = %77
%80 = add nsw i64 %78, %38
%81 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %80
%82 = bitcast double* %81 to <2 x double>*
%83 = load <2 x double>, <2 x double>* %82
%84 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 2
%85 = bitcast double* %84 to <2 x double>*
%86 = load <2 x double>, <2 x double>* %85
%87 = fmul <2 x double> %83, %19
%88 = fmul <2 x double> %86, %21
%89 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %80
%90 = bitcast double* %89 to <2 x double>*
store <2 x double> %87, <2 x double>* %90
%91 = getelementptr inbounds double, double* %89, i64 2
%92 = bitcast double* %91 to <2 x double>*
store <2 x double> %88, <2 x double>* %92
br label %93
93: ; preds = %77, %79
br i1 %26, label %139, label %94
94: ; preds = %39, %37, %93
%95 = phi i64 [ 0, %39 ], [ 0, %37 ], [ %17, %93 ]
%96 = xor i64 %95, -1
%97 = add nsw i64 %96, %11
br i1 %28, label %109, label %98
98: ; preds = %94, %98
%99 = phi i64 [ %106, %98 ], [ %95, %94 ]
%100 = phi i64 [ %107, %98 ], [ 0, %94 ]
%101 = add nsw i64 %99, %38
%102 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %101
%103 = load double, double* %102
%104 = fmul double %103, %2
%105 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %101
store double %104, double* %105
%106 = add nuw nsw i64 %99, 1
%107 = add i64 %100, 1
%108 = icmp eq i64 %107, %27
br i1 %108, label %109, label %98
109: ; preds = %98, %94
%110 = phi i64 [ %95, %94 ], [ %106, %98 ]
%111 = icmp ult i64 %97, 3
br i1 %111, label %139, label %112
112: ; preds = %109, %112
%113 = phi i64 [ %137, %112 ], [ %110, %109 ]
%114 = add nsw i64 %113, %38
%115 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %114
%116 = load double, double* %115
%117 = fmul double %116, %2
%118 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %114
store double %117, double* %118
%119 = add nuw nsw i64 %113, 1
%120 = add nsw i64 %119, %38
%121 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %120
%122 = load double, double* %121
%123 = fmul double %122, %2
%124 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %120
store double %123, double* %124
%125 = add nuw nsw i64 %113, 2
%126 = add nsw i64 %125, %38
%127 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %126
%128 = load double, double* %127
%129 = fmul double %128, %2
%130 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %126
store double %129, double* %130
%131 = add nuw nsw i64 %113, 3
%132 = add nsw i64 %131, %38
%133 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %132
%134 = load double, double* %133
%135 = fmul double %134, %2
%136 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %132
store double %135, double* %136
%137 = add nuw nsw i64 %113, 4
%138 = icmp eq i64 %137, %11
br i1 %138, label %139, label %112
139: ; preds = %109, %112, %93, %29
%140 = add nuw nsw i64 %30, 1
%141 = icmp eq i64 %140, %10
br i1 %141, label %142, label %29
142: ; preds = %139, %5
ret void
}