int test_2d_array(int **ptr, int rows, int cols) {
  for (int i = 0; i < rows; i++) {
    for (int j = 0; j < cols; j++) {
      ptr[i][j] = i * j;
    }
  }
  int ret = 1;
  for (int i = 0; i < rows; i++) {
    for (int j = 0; j < cols; j++) {
      ret = ret && (ptr[i][j] == i * j);
    }
  }
  return ret;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<test_2d_array>:
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    116f <test_2d_array+0x6f>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    115c <test_2d_array+0x5c>
mov    -0x14(%rbp),%edx
imul   -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1128 <test_2d_array+0x28>
jmp    1161 <test_2d_array+0x61>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1115 <test_2d_array+0x15>
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11f9 <test_2d_array+0xf9>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11e6 <test_2d_array+0xe6>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    %al,-0x25(%rbp)
je     11cd <test_2d_array+0xcd>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
sete   %al
mov    %al,-0x25(%rbp)
mov    -0x25(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1190 <test_2d_array+0x90>
jmp    11eb <test_2d_array+0xeb>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    117d <test_2d_array+0x7d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<test_2d_array>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    $0x1,%eax
test   %esi,%esi
jle    13da <test_2d_array+0x2da>
mov    %esi,%r8d
mov    %edx,%r15d
mov    %r15d,%r9d
and    $0xfffffff8,%r9d
lea    -0x8(%r9),%r10
mov    %r10,%r11
shr    $0x3,%r11
add    $0x1,%r11
mov    %r11,%r14
and    $0xfffffffffffffffe,%r14
xor    %r12d,%r12d
movdqa 0xebb(%rip),%xmm8
movdqa 0xec3(%rip),%xmm1
movdqa 0xeca(%rip),%xmm9
movdqa 0xed1(%rip),%xmm10
movdqa 0xed9(%rip),%xmm4
jmp    117d <test_2d_array+0x7d>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r12
cmp    %r8,%r12
je     1319 <test_2d_array+0x219>
test   %edx,%edx
jle    1170 <test_2d_array+0x70>
mov    (%rdi,%r12,8),%r13
cmp    $0x8,%edx
jae    11a0 <test_2d_array+0xa0>
xor    %ecx,%ecx
jmp    12e6 <test_2d_array+0x1e6>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movd   %r12d,%xmm5
pshufd $0x0,%xmm5,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm5
test   %r10,%r10
je     1306 <test_2d_array+0x206>
mov    %r14,%rcx
xor    %ebx,%ebx
movdqa %xmm8,%xmm2
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movdqa %xmm2,%xmm7
paddd  %xmm1,%xmm7
movdqa %xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm6,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm5,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm3
pmuludq %xmm6,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm7
pmuludq %xmm5,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm7
movdqu %xmm0,0x0(%r13,%rbx,4)
movdqu %xmm7,0x10(%r13,%rbx,4)
movdqa %xmm2,%xmm0
paddd  %xmm9,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm3
paddd  %xmm10,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm7
pmuludq %xmm6,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm5,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm7
punpckldq %xmm7,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm7
pmuludq %xmm6,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm5,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm7
punpckldq %xmm7,%xmm3
movdqu %xmm0,0x20(%r13,%rbx,4)
movdqu %xmm3,0x30(%r13,%rbx,4)
add    $0x10,%rbx
paddd  %xmm4,%xmm2
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
jne    11d0 <test_2d_array+0xd0>
test   $0x1,%r11b
je     12da <test_2d_array+0x1da>
movdqa %xmm2,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm6,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm5,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
punpckldq %xmm3,%xmm2
pmuludq %xmm0,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm3
movdqu %xmm2,0x0(%r13,%rbx,4)
movdqu %xmm3,0x10(%r13,%rbx,4)
mov    %r9,%rcx
cmp    %r15,%r9
je     1170 <test_2d_array+0x70>
mov    %ecx,%ebx
imul   %r12d,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    %ebx,0x0(%r13,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
add    %r12d,%ebx
cmp    %rcx,%r15
jne    12f0 <test_2d_array+0x1f0>
jmp    1170 <test_2d_array+0x70>
xor    %ebx,%ebx
movdqa %xmm8,%xmm2
test   $0x1,%r11b
jne    128e <test_2d_array+0x18e>
jmp    12da <test_2d_array+0x1da>
test   %esi,%esi
jle    13da <test_2d_array+0x2da>
mov    %r15d,%r9d
and    $0xfffffffe,%r9d
mov    $0x1,%eax
xor    %r10d,%r10d
xor    %r11d,%r11d
jmp    1359 <test_2d_array+0x259>
mov    (%rdi,%r11,8),%rax
mov    %ecx,%esi
imul   %r11d,%esi
cmp    %esi,(%rax,%rcx,4)
sete   %al
movzbl %al,%eax
add    $0x1,%r11
add    $0x2,%r10d
cmp    %r8,%r11
je     13da <test_2d_array+0x2da>
test   %edx,%edx
jle    1348 <test_2d_array+0x248>
cmp    $0x1,%edx
jne    1380 <test_2d_array+0x280>
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r15b
je     1348 <test_2d_array+0x248>
test   %eax,%eax
jne    1335 <test_2d_array+0x235>
xor    %eax,%eax
jmp    1345 <test_2d_array+0x245>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
xor    %esi,%esi
xor    %ecx,%ecx
jmp    13ae <test_2d_array+0x2ae>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%r11,8),%rax
lea    (%r11,%rsi,1),%ebx
cmp    0x4(%rax,%rcx,4),%ebx
sete   %al
movzbl %al,%eax
add    $0x2,%rcx
add    %r10d,%esi
cmp    %rcx,%r9
je     1364 <test_2d_array+0x264>
test   %eax,%eax
je     13d0 <test_2d_array+0x2d0>
mov    (%rdi,%r11,8),%rax
cmp    (%rax,%rcx,4),%esi
sete   %al
test   %al,%al
jne    1390 <test_2d_array+0x290>
jmp    13d6 <test_2d_array+0x2d6>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
xor    %eax,%eax
test   %al,%al
jne    1390 <test_2d_array+0x290>
xor    %eax,%eax
jmp    139f <test_2d_array+0x29f>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @test_2d_array(i32** %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32**
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32** %0, i32*** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %12
12: ; preds = %37, %3
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32, i32* %5
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %40
16: ; preds = %12
store i32 0, i32* %8
br label %17
17: ; preds = %33, %16
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %36
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32, i32* %8
%24 = mul nsw i32 %22, %23
%25 = load i32**, i32*** %4
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32*, i32** %25, i64 %27
%29 = load i32*, i32** %28
%30 = load i32, i32* %8
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
store i32 %24, i32* %32
br label %33
33: ; preds = %21
%34 = load i32, i32* %8
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %8
br label %17
36: ; preds = %17
br label %37
37: ; preds = %36
%38 = load i32, i32* %7
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %7
br label %12
40: ; preds = %12
store i32 1, i32* %9
store i32 0, i32* %10
br label %41
41: ; preds = %74, %40
%42 = load i32, i32* %10
%43 = load i32, i32* %5
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %77
45: ; preds = %41
store i32 0, i32* %11
br label %46
46: ; preds = %70, %45
%47 = load i32, i32* %11
%48 = load i32, i32* %6
%49 = icmp slt i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %73
50: ; preds = %46
%51 = load i32, i32* %9
%52 = icmp ne i32 %51, 0
br i1 %52, label %53, label %67
53: ; preds = %50
%54 = load i32**, i32*** %4
%55 = load i32, i32* %10
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32*, i32** %54, i64 %56
%58 = load i32*, i32** %57
%59 = load i32, i32* %11
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = load i32, i32* %10
%64 = load i32, i32* %11
%65 = mul nsw i32 %63, %64
%66 = icmp eq i32 %62, %65
br label %67
67: ; preds = %53, %50
%68 = phi i1 [ false, %50 ], [ %66, %53 ]
%69 = zext i1 %68 to i32
store i32 %69, i32* %9
br label %70
70: ; preds = %67
%71 = load i32, i32* %11
%72 = add nsw i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %11
br label %46
73: ; preds = %46
br label %74
74: ; preds = %73
%75 = load i32, i32* %10
%76 = add nsw i32 %75, 1
store i32 %76, i32* %10
br label %41
77: ; preds = %41
%78 = load i32, i32* %9
ret i32 %78
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @test_2d_array(i32** nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %93
5: ; preds = %3
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = zext i32 %2 to i64
%9 = and i64 %8, 4294967288
%10 = add nsw i64 %9, -8
%11 = lshr exact i64 %10, 3
%12 = add nuw nsw i64 %11, 1
%13 = icmp ult i32 %2, 8
%14 = and i64 %8, 4294967288
%15 = and i64 %12, 1
%16 = icmp eq i64 %10, 0
%17 = and i64 %12, 4611686018427387902
%18 = icmp eq i64 %15, 0
%19 = icmp eq i64 %14, %8
br label %20
20: ; preds = %5, %77
%21 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %78, %77 ]
br i1 %6, label %22, label %77
22: ; preds = %20
%23 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %21
%24 = load i32*, i32** %23
%25 = trunc i64 %21 to i32
br i1 %13, label %67, label %26
26: ; preds = %22
%27 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %25, i64 0
%28 = shufflevector <4 x i32> %27, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%29 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %25, i64 0
%30 = shufflevector <4 x i32> %29, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br i1 %16, label %55, label %31
31: ; preds = %26, %31
%32 = phi i64 [ %51, %31 ], [ 0, %26 ]
%33 = phi <4 x i32> [ %52, %31 ], [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %26 ]
%34 = phi i64 [ %53, %31 ], [ 0, %26 ]
%35 = add <4 x i32> %33, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%36 = mul nsw <4 x i32> %33, %28
%37 = mul nsw <4 x i32> %35, %30
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %32
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %36, <4 x i32>* %39
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 4
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %37, <4 x i32>* %41
%42 = or i64 %32, 8
%43 = add <4 x i32> %33, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%44 = add <4 x i32> %33, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%45 = mul nsw <4 x i32> %43, %28
%46 = mul nsw <4 x i32> %44, %30
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %42
%48 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %45, <4 x i32>* %48
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 4
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %46, <4 x i32>* %50
%51 = add nuw i64 %32, 16
%52 = add <4 x i32> %33, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%53 = add i64 %34, 2
%54 = icmp eq i64 %53, %17
br i1 %54, label %55, label %31
55: ; preds = %31, %26
%56 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %51, %31 ]
%57 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %26 ], [ %52, %31 ]
br i1 %18, label %66, label %58
58: ; preds = %55
%59 = add <4 x i32> %57, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%60 = mul nsw <4 x i32> %57, %28
%61 = mul nsw <4 x i32> %59, %30
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %56
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %60, <4 x i32>* %63
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 4
%65 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %61, <4 x i32>* %65
br label %66
66: ; preds = %55, %58
br i1 %19, label %77, label %67
67: ; preds = %22, %66
%68 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %14, %66 ]
br label %80
69: ; preds = %77
br i1 %4, label %70, label %93
70: ; preds = %69
%71 = icmp sgt i32 %2, 0
%72 = zext i32 %1 to i64
%73 = and i64 %8, 1
%74 = icmp eq i32 %2, 1
%75 = and i64 %8, 4294967294
%76 = icmp eq i64 %73, 0
br label %87
77: ; preds = %80, %66, %20
%78 = add nuw nsw i64 %21, 1
%79 = icmp eq i64 %78, %7
br i1 %79, label %69, label %20
80: ; preds = %67, %80
%81 = phi i64 [ %85, %80 ], [ %68, %67 ]
%82 = trunc i64 %81 to i32
%83 = mul nsw i32 %82, %25
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %81
store i32 %83, i32* %84
%85 = add nuw nsw i64 %81, 1
%86 = icmp eq i64 %85, %8
br i1 %86, label %77, label %80
87: ; preds = %70, %111
%88 = phi i64 [ 0, %70 ], [ %113, %111 ]
%89 = phi i32 [ 1, %70 ], [ %112, %111 ]
%90 = trunc i64 %88 to i32
br i1 %71, label %91, label %111
91: ; preds = %87
%92 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %88
br i1 %74, label %95, label %115
93: ; preds = %111, %3, %69
%94 = phi i32 [ 1, %69 ], [ 1, %3 ], [ %112, %111 ]
ret i32 %94
95: ; preds = %137, %91
%96 = phi i32 [ undef, %91 ], [ %139, %137 ]
%97 = phi i64 [ 0, %91 ], [ %140, %137 ]
%98 = phi i32 [ %89, %91 ], [ %139, %137 ]
br i1 %76, label %111, label %99
99: ; preds = %95
%100 = icmp eq i32 %98, 0
br i1 %100, label %108, label %101
101: ; preds = %99
%102 = trunc i64 %97 to i32
%103 = load i32*, i32** %92
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 %97
%105 = load i32, i32* %104
%106 = mul nsw i32 %102, %90
%107 = icmp eq i32 %105, %106
br label %108
108: ; preds = %101, %99
%109 = phi i1 [ false, %99 ], [ %107, %101 ]
%110 = zext i1 %109 to i32
br label %111
111: ; preds = %108, %95, %87
%112 = phi i32 [ %89, %87 ], [ %96, %95 ], [ %110, %108 ]
%113 = add nuw nsw i64 %88, 1
%114 = icmp eq i64 %113, %72
br i1 %114, label %93, label %87
115: ; preds = %91, %137
%116 = phi i64 [ %140, %137 ], [ 0, %91 ]
%117 = phi i32 [ %139, %137 ], [ %89, %91 ]
%118 = phi i64 [ %141, %137 ], [ 0, %91 ]
%119 = icmp eq i32 %117, 0
br i1 %119, label %127, label %120
120: ; preds = %115
%121 = trunc i64 %116 to i32
%122 = load i32*, i32** %92
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %122, i64 %116
%124 = load i32, i32* %123
%125 = mul nsw i32 %121, %90
%126 = icmp eq i32 %124, %125
br label %127
127: ; preds = %120, %115
%128 = phi i1 [ false, %115 ], [ %126, %120 ]
%129 = or i64 %116, 1
br i1 %128, label %130, label %137
130: ; preds = %127
%131 = trunc i64 %129 to i32
%132 = load i32*, i32** %92
%133 = getelementptr inbounds i32, i32* %132, i64 %129
%134 = load i32, i32* %133
%135 = mul nsw i32 %131, %90
%136 = icmp eq i32 %134, %135
br label %137
137: ; preds = %130, %127
%138 = phi i1 [ false, %127 ], [ %136, %130 ]
%139 = zext i1 %138 to i32
%140 = add nuw nsw i64 %116, 2
%141 = add i64 %118, 2
%142 = icmp eq i64 %141, %75
br i1 %142, label %95, label %115
}