#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ foo(int);
int test() {
  int a[10000][10000];
  int b[10000][10000];
  unsigned i, j;
  for (i = 0; i < 10000; i++)
    for (j = 0; j < 10000; j++)
      a[i][j] = i * j;
  for (j = 1; j < 10000; j++)
    for (i = 0; i < 10000; i++)
      a[i][j] = a[i][j - 1] + b[i][j];
  for (i = 0; i < 10000; i++)
    for (j = 0; j < 10000; j++)
      foo(a[i][j]);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<test>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x2faf0820,%rsp
movl   $0x0,-0x2faf0814(%rbp)
cmpl   $0x2710,-0x2faf0814(%rbp)
jae    11ab <test+0x9b>
movl   $0x0,-0x2faf0818(%rbp)
cmpl   $0x2710,-0x2faf0818(%rbp)
jae    1192 <test+0x82>
mov    -0x2faf0814(%rbp),%edx
imul   -0x2faf0818(%rbp),%edx
mov    -0x2faf0814(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
lea    -0x17d78410(%rbp),%rax
imul   $0x9c40,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x2faf0818(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2faf0818(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2faf0818(%rbp)
jmp    113f <test+0x2f>
jmp    1197 <test+0x87>
mov    -0x2faf0814(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2faf0814(%rbp)
jmp    1125 <test+0x15>
movl   $0x1,-0x2faf0818(%rbp)
cmpl   $0x2710,-0x2faf0818(%rbp)
jae    1277 <test+0x167>
movl   $0x0,-0x2faf0814(%rbp)
cmpl   $0x2710,-0x2faf0814(%rbp)
jae    125e <test+0x14e>
mov    -0x2faf0814(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
lea    -0x17d78410(%rbp),%rax
imul   $0x9c40,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x2faf0818(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x2faf0814(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
lea    -0x2faf0810(%rbp),%rax
imul   $0x9c40,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x2faf0818(%rbp),%ecx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x2faf0814(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
lea    -0x17d78410(%rbp),%rax
imul   $0x9c40,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x2faf0818(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2faf0814(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2faf0814(%rbp)
jmp    11cf <test+0xbf>
jmp    1263 <test+0x153>
mov    -0x2faf0818(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2faf0818(%rbp)
jmp    11b5 <test+0xa5>
movl   $0x0,-0x2faf0814(%rbp)
cmpl   $0x2710,-0x2faf0814(%rbp)
jae    12ff <test+0x1ef>
movl   $0x0,-0x2faf0818(%rbp)
cmpl   $0x2710,-0x2faf0818(%rbp)
jae    12e6 <test+0x1d6>
mov    -0x2faf0814(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
lea    -0x17d78410(%rbp),%rax
imul   $0x9c40,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x2faf0818(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1030 <foo@plt>
mov    -0x2faf0818(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2faf0818(%rbp)
jmp    129b <test+0x18b>
jmp    12eb <test+0x1db>
mov    -0x2faf0814(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2faf0814(%rbp)
jmp    1281 <test+0x171>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x2faf0820,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<test>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x2faf0800,%rsp
mov    %rsp,%rax
xor    %r8d,%r8d
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    $0x4,%esi
xor    %edi,%edi
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,-0x10(%rax,%rsi,4)
lea    0x1(%rcx),%ebx
imul   %edx,%ebx
mov    %ebx,-0xc(%rax,%rsi,4)
lea    0x2(%rcx),%ebx
imul   %edx,%ebx
mov    %ebx,-0x8(%rax,%rsi,4)
lea    0x3(%rcx),%ebx
imul   %edx,%ebx
mov    %ebx,-0x4(%rax,%rsi,4)
lea    0x4(%rcx),%ebx
imul   %edx,%ebx
mov    %ebx,(%rax,%rsi,4)
add    $0x5,%rcx
add    $0x5,%rsi
add    %r8d,%edi
cmp    $0x2714,%rsi
jne    1140 <test+0x30>
add    $0x1,%rdx
add    $0x9c40,%rax
add    $0x5,%r8d
cmp    $0x2710,%rdx
jne    1130 <test+0x20>
lea    0x9c44(%rsp),%rax
lea    0x17d82044(%rsp),%rcx
17
mov    $0x1,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x9c40(%rcx,%rsi,1),%edi
add    -0x9c44(%rax,%rsi,1),%edi
mov    %edi,-0x9c40(%rax,%rsi,1)
mov    (%rcx,%rsi,1),%edi
add    -0x4(%rax,%rsi,1),%edi
mov    %edi,(%rax,%rsi,1)
add    $0x13880,%rsi
cmp    $0x17d78400,%rsi
jne    11c0 <test+0xb0>
add    $0x1,%rdx
add    $0x4,%rax
add    $0x4,%rcx
cmp    $0x2710,%rdx
jne    11b0 <test+0xa0>
mov    %rsp,%r15
xor    %r14d,%r14d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r15,%rbx,4),%edi
call   1030 <foo@plt>
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x2710,%rbx
jne    1220 <test+0x110>
add    $0x1,%r14
add    $0x9c40,%r15
cmp    $0x2710,%r14
jne    1210 <test+0x100>
add    $0x2faf0800,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @test() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca [10000 x [10000 x i32]]
%3 = alloca [10000 x [10000 x i32]]
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 0, i32* %4
br label %6
6: ; preds = %27, %0
%7 = load i32, i32* %4
%8 = icmp ult i32 %7, 10000
br i1 %8, label %9, label %30
9: ; preds = %6
store i32 0, i32* %5
br label %10
10: ; preds = %23, %9
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp ult i32 %11, 10000
br i1 %12, label %13, label %26
13: ; preds = %10
%14 = load i32, i32* %4
%15 = load i32, i32* %5
%16 = mul i32 %14, %15
%17 = load i32, i32* %4
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %2, i64 0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %5
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %19, i64 0, i64 %21
store i32 %16, i32* %22
br label %23
23: ; preds = %13
%24 = load i32, i32* %5
%25 = add i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %5
br label %10
26: ; preds = %10
br label %27
27: ; preds = %26
%28 = load i32, i32* %4
%29 = add i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %4
br label %6
30: ; preds = %6
store i32 1, i32* %5
br label %31
31: ; preds = %65, %30
%32 = load i32, i32* %5
%33 = icmp ult i32 %32, 10000
br i1 %33, label %34, label %68
34: ; preds = %31
store i32 0, i32* %4
br label %35
35: ; preds = %61, %34
%36 = load i32, i32* %4
%37 = icmp ult i32 %36, 10000
br i1 %37, label %38, label %64
38: ; preds = %35
%39 = load i32, i32* %4
%40 = zext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %2, i64 0, i64 %40
%42 = load i32, i32* %5
%43 = sub i32 %42, 1
%44 = zext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %41, i64 0, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32, i32* %4
%48 = zext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %3, i64 0, i64 %48
%50 = load i32, i32* %5
%51 = zext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %49, i64 0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = add nsw i32 %46, %53
%55 = load i32, i32* %4
%56 = zext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %2, i64 0, i64 %56
%58 = load i32, i32* %5
%59 = zext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %57, i64 0, i64 %59
store i32 %54, i32* %60
br label %61
61: ; preds = %38
%62 = load i32, i32* %4
%63 = add i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %4
br label %35
64: ; preds = %35
br label %65
65: ; preds = %64
%66 = load i32, i32* %5
%67 = add i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %5
br label %31
68: ; preds = %31
store i32 0, i32* %4
br label %69
69: ; preds = %89, %68
%70 = load i32, i32* %4
%71 = icmp ult i32 %70, 10000
br i1 %71, label %72, label %92
72: ; preds = %69
store i32 0, i32* %5
br label %73
73: ; preds = %85, %72
%74 = load i32, i32* %5
%75 = icmp ult i32 %74, 10000
br i1 %75, label %76, label %88
76: ; preds = %73
%77 = load i32, i32* %4
%78 = zext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %2, i64 0, i64 %78
%80 = load i32, i32* %5
%81 = zext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds [10000 x i32], [10000 x i32]* %79, i64 0, i64 %81
%83 = load i32, i32* %82
%84 = call i32 @foo(i32 %83)
br label %85
85: ; preds = %76
%86 = load i32, i32* %5
%87 = add i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %5
br label %73
88: ; preds = %73
br label %89
89: ; preds = %88
%90 = load i32, i32* %4
%91 = add i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %4
br label %69
92: ; preds = %69
%93 = load i32, i32* %1
ret i32 %93
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @test() {
%1 = alloca [10000 x [10000 x i32]]
%2 = alloca [10000 x [10000 x i32]]
%3 = bitcast [10000 x [10000 x i32]]* %1 to i8*
%4 = bitcast [10000 x [10000 x i32]]* %2 to i8*
br label %5
5: ; preds = %0, %30
%6 = phi i64 [ 0, %0 ], [ %31, %30 ]
br label %7
7: ; preds = %7, %5
%8 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %28, %7 ]
%9 = mul nuw nsw i64 %8, %6
%10 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %6, i64 %8
%11 = trunc i64 %9 to i32
store i32 %11, i32* %10
%12 = add nuw nsw i64 %8, 1
%13 = mul nuw nsw i64 %12, %6
%14 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %6, i64 %12
%15 = trunc i64 %13 to i32
store i32 %15, i32* %14
%16 = add nuw nsw i64 %8, 2
%17 = mul nuw nsw i64 %16, %6
%18 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %6, i64 %16
%19 = trunc i64 %17 to i32
store i32 %19, i32* %18
%20 = add nuw nsw i64 %8, 3
%21 = mul nuw nsw i64 %20, %6
%22 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %6, i64 %20
%23 = trunc i64 %21 to i32
store i32 %23, i32* %22
%24 = add nuw nsw i64 %8, 4
%25 = mul nuw nsw i64 %24, %6
%26 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %6, i64 %24
%27 = trunc i64 %25 to i32
store i32 %27, i32* %26
%28 = add nuw nsw i64 %8, 5
%29 = icmp eq i64 %28, 10000
br i1 %29, label %30, label %7
30: ; preds = %7
%31 = add nuw nsw i64 %6, 1
%32 = icmp eq i64 %31, 10000
br i1 %32, label %33, label %5
33: ; preds = %30, %53
%34 = phi i64 [ %54, %53 ], [ 1, %30 ]
%35 = add nsw i64 %34, -1
br label %36
36: ; preds = %36, %33
%37 = phi i64 [ 0, %33 ], [ %51, %36 ]
%38 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %37, i64 %35
%39 = load i32, i32* %38
%40 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %2, i64 0, i64 %37, i64 %34
%41 = load i32, i32* %40
%42 = add nsw i32 %41, %39
%43 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %37, i64 %34
store i32 %42, i32* %43
%44 = or i64 %37, 1
%45 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %44, i64 %35
%46 = load i32, i32* %45
%47 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %2, i64 0, i64 %44, i64 %34
%48 = load i32, i32* %47
%49 = add nsw i32 %48, %46
%50 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %44, i64 %34
store i32 %49, i32* %50
%51 = add nuw nsw i64 %37, 2
%52 = icmp eq i64 %51, 10000
br i1 %52, label %53, label %36
53: ; preds = %36
%54 = add nuw nsw i64 %34, 1
%55 = icmp eq i64 %54, 10000
br i1 %55, label %56, label %33
56: ; preds = %53, %65
%57 = phi i64 [ %66, %65 ], [ 0, %53 ]
br label %58
58: ; preds = %56, %58
%59 = phi i64 [ 0, %56 ], [ %63, %58 ]
%60 = getelementptr inbounds [10000 x [10000 x i32]], [10000 x [10000 x i32]]* %1, i64 0, i64 %57, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = tail call i32 @foo(i32 %61)
%63 = add nuw nsw i64 %59, 1
%64 = icmp eq i64 %63, 10000
br i1 %64, label %65, label %58
65: ; preds = %58
%66 = add nuw nsw i64 %57, 1
%67 = icmp eq i64 %66, 10000
br i1 %67, label %68, label %56
68: ; preds = %65
ret i32 undef
}