void identity(float *array, int n, int offset) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    for (j = 0; j < n; j++) {
      *(array + (n + offset) * (i) + j + offset) = (i == j) ? 1 : 0;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<identity>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1197 <identity+0x97>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1184 <identity+0x84>
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%esi
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmp    %esi,%edx
cmove  %ecx,%eax
cvtsi2ss %eax,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1128 <identity+0x28>
jmp    1189 <identity+0x89>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1115 <identity+0x15>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<identity>:
push   %r14
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    11fa <identity+0xfa>
movslq %edx,%rax
add    %esi,%edx
movslq %edx,%r10
mov    %esi,%r9d
lea    -0x1(%r9),%r8
lea    (%rdi,%rax,4),%r11
mov    %r9d,%ecx
and    $0x3,%ecx
mov    %r9d,%r14d
and    $0xfffffffc,%r14d
lea    (%rdi,%rax,4),%rdi
add    $0xc,%rdi
shl    $0x2,%r10
xor    %eax,%eax
movss  0xebf(%rip),%xmm0
jmp    1163 <identity+0x63>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rax
add    %r10,%rdi
add    %r10,%r11
cmp    %r9,%rax
je     11fa <identity+0xfa>
xor    %esi,%esi
cmp    $0x3,%r8
jae    11ae <identity+0xae>
test   %rcx,%rcx
je     1150 <identity+0x50>
lea    (%r11,%rsi,4),%rbx
mov    %rax,%rdx
sub    %rsi,%rdx
xor    %esi,%esi
jmp    118e <identity+0x8e>
xchg   %ax,%ax
movss  %xmm1,(%rbx,%rsi,4)
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
je     1150 <identity+0x50>
movaps %xmm0,%xmm1
cmp    %rsi,%rdx
je     1180 <identity+0x80>
xorps  %xmm1,%xmm1
jmp    1180 <identity+0x80>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  %xmm1,(%rdi,%rsi,4)
add    $0x4,%rsi
cmp    %r14,%rsi
je     116b <identity+0x6b>
movaps %xmm0,%xmm1
cmp    %rsi,%rax
je     11b9 <identity+0xb9>
xorps  %xmm1,%xmm1
movss  %xmm1,-0xc(%rdi,%rsi,4)
lea    0x1(%rsi),%rdx
movaps %xmm0,%xmm1
cmp    %rdx,%rax
je     11ce <identity+0xce>
xorps  %xmm1,%xmm1
movss  %xmm1,-0x8(%rdi,%rsi,4)
lea    0x2(%rsi),%rdx
movaps %xmm0,%xmm1
cmp    %rdx,%rax
je     11e3 <identity+0xe3>
xorps  %xmm1,%xmm1
movss  %xmm1,-0x4(%rdi,%rsi,4)
lea    0x3(%rsi),%rdx
movaps %xmm0,%xmm1
cmp    %rdx,%rax
je     11a0 <identity+0xa0>
xorps  %xmm1,%xmm1
jmp    11a0 <identity+0xa0>
pop    %rbx
pop    %r14
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @identity(float* nocapture writeonly %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %55
5: ; preds = %3
%6 = add nsw i32 %2, %1
%7 = sext i32 %2 to i64
%8 = sext i32 %6 to i64
%9 = zext i32 %1 to i64
%10 = add nsw i64 %9, -1
%11 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %7
%12 = and i64 %9, 3
%13 = icmp ult i64 %10, 3
%14 = and i64 %9, 4294967292
%15 = icmp eq i64 %12, 0
br label %16
16: ; preds = %52, %5
%17 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %53, %52 ]
%18 = mul nsw i64 %17, %8
%19 = getelementptr inbounds float, float* %11, i64 %18
br i1 %13, label %41, label %20
20: ; preds = %16, %20
%21 = phi i64 [ %38, %20 ], [ 0, %16 ]
%22 = phi i64 [ %39, %20 ], [ 0, %16 ]
%23 = icmp eq i64 %17, %21
%24 = uitofp i1 %23 to float
%25 = getelementptr inbounds float, float* %19, i64 %21
store float %24, float* %25
%26 = or i64 %21, 1
%27 = icmp eq i64 %17, %26
%28 = uitofp i1 %27 to float
%29 = getelementptr inbounds float, float* %19, i64 %26
store float %28, float* %29
%30 = or i64 %21, 2
%31 = icmp eq i64 %17, %30
%32 = uitofp i1 %31 to float
%33 = getelementptr inbounds float, float* %19, i64 %30
store float %32, float* %33
%34 = or i64 %21, 3
%35 = icmp eq i64 %17, %34
%36 = uitofp i1 %35 to float
%37 = getelementptr inbounds float, float* %19, i64 %34
store float %36, float* %37
%38 = add nuw nsw i64 %21, 4
%39 = add i64 %22, 4
%40 = icmp eq i64 %39, %14
br i1 %40, label %41, label %20
41: ; preds = %20, %16
%42 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %38, %20 ]
br i1 %15, label %52, label %43
43: ; preds = %41, %43
%44 = phi i64 [ %49, %43 ], [ %42, %41 ]
%45 = phi i64 [ %50, %43 ], [ 0, %41 ]
%46 = icmp eq i64 %17, %44
%47 = uitofp i1 %46 to float
%48 = getelementptr inbounds float, float* %19, i64 %44
store float %47, float* %48
%49 = add nuw nsw i64 %44, 1
%50 = add i64 %45, 1
%51 = icmp eq i64 %50, %12
br i1 %51, label %52, label %43
52: ; preds = %43, %41
%53 = add nuw nsw i64 %17, 1
%54 = icmp eq i64 %53, %9
br i1 %54, label %55, label %16
55: ; preds = %52, %3
ret void
}