#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*/ free(double *);
double *gmalloc(int);
int /*<<< orphan*/ memcpy(double *, double *, int);
void dense_transpose(double *v, int m, int n) {
  int i, j;
  double *u;
  u = gmalloc(sizeof(double) * m * n);
  memcpy(u, v, sizeof(double) * m * n);
  for (i = 0; i < m; i++) {
    for (j = 0; j < n; j++) {
      v[j * m + i] = u[i * n + j];
    }
  }
  free(u);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dense_transpose>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <gmalloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %eax,%edx
call   1050 <memcpy@plt>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11ef <dense_transpose+0xbf>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11dc <dense_transpose+0xac>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1196 <dense_transpose+0x66>
jmp    11e1 <dense_transpose+0xb1>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1183 <dense_transpose+0x53>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dense_transpose>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r13d
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r14
mov    %esi,%ebp
imul   %edx,%ebp
shl    $0x3,%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1040 <gmalloc@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %rax,%rdi
mov    %r14,%rsi
mov    %ebp,%edx
call   1050 <memcpy@plt>
test   %r12d,%r12d
jle    1217 <dense_transpose+0xe7>
mov    %r12d,%ecx
movslq %r13d,%r8
mov    %r8d,%r9d
mov    %r9d,%esi
and    $0xfffffffe,%esi
mov    %r15,%rdi
add    $0x8,%rdi
lea    0x0(,%r8,8),%r10
mov    %rcx,%rax
shl    $0x4,%rax
xor    %r12d,%r12d
mov    %r14,%r11
jmp    11b0 <dense_transpose+0x80>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r12
add    %r10,%rdi
add    $0x8,%r11
cmp    %rcx,%r12
je     1217 <dense_transpose+0xe7>
test   %r13d,%r13d
jle    11a0 <dense_transpose+0x70>
cmp    $0x1,%r13d
jne    11c0 <dense_transpose+0x90>
xor    %ebx,%ebx
jmp    11f2 <dense_transpose+0xc2>
nop
mov    %r11,%rbp
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  -0x8(%rdi,%rbx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x0(%rbp)
movsd  (%rdi,%rbx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x0(%rbp,%rcx,8)
add    $0x2,%rbx
add    %rax,%rbp
cmp    %rbx,%rsi
jne    11d0 <dense_transpose+0xa0>
test   $0x1,%r9b
je     11a0 <dense_transpose+0x70>
mov    %r12,%rdx
imul   %r8,%rdx
add    %rbx,%rdx
movsd  (%r15,%rdx,8),%xmm0
imul   %rcx,%rbx
add    %r12,%rbx
movsd  %xmm0,(%r14,%rbx,8)
jmp    11a0 <dense_transpose+0x70>
mov    %r15,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @dense_transpose(double* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double*
store double* %0, double** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %5
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = mul i64 8, %11
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = mul i64 %12, %14
%16 = trunc i64 %15 to i32
%17 = call double* @gmalloc(i32 %16)
store double* %17, double** %9
%18 = load double*, double** %9
%19 = load double*, double** %4
%20 = load i32, i32* %5
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = mul i64 8, %21
%23 = load i32, i32* %6
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = mul i64 %22, %24
%26 = trunc i64 %25 to i32
%27 = call i32 @memcpy(double* %18, double* %19, i32 %26)
store i32 0, i32* %7
br label %28
28: ; preds = %59, %3
%29 = load i32, i32* %7
%30 = load i32, i32* %5
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %62
32: ; preds = %28
store i32 0, i32* %8
br label %33
33: ; preds = %55, %32
%34 = load i32, i32* %8
%35 = load i32, i32* %6
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %58
37: ; preds = %33
%38 = load double*, double** %9
%39 = load i32, i32* %7
%40 = load i32, i32* %6
%41 = mul nsw i32 %39, %40
%42 = load i32, i32* %8
%43 = add nsw i32 %41, %42
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds double, double* %38, i64 %44
%46 = load double, double* %45
%47 = load double*, double** %4
%48 = load i32, i32* %8
%49 = load i32, i32* %5
%50 = mul nsw i32 %48, %49
%51 = load i32, i32* %7
%52 = add nsw i32 %50, %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds double, double* %47, i64 %53
store double %46, double* %54
br label %55
55: ; preds = %37
%56 = load i32, i32* %8
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %8
br label %33
58: ; preds = %33
br label %59
59: ; preds = %58
%60 = load i32, i32* %7
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %7
br label %28
62: ; preds = %28
%63 = load double*, double** %9
%64 = call i32 @free(double* %63)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @dense_transpose(double* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = shl i32 %1, 3
%5 = mul i32 %4, %2
%6 = tail call double* @gmalloc(i32 %5)
%7 = tail call i32 @memcpy(double* %6, double* %0, i32 %5)
%8 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %8, label %9, label %54
9: ; preds = %3
%10 = icmp sgt i32 %2, 0
%11 = zext i32 %1 to i64
%12 = sext i32 %2 to i64
%13 = zext i32 %1 to i64
%14 = zext i32 %2 to i64
%15 = and i64 %14, 1
%16 = icmp eq i32 %2, 1
%17 = and i64 %14, 4294967294
%18 = icmp eq i64 %15, 0
br label %19
19: ; preds = %9, %51
%20 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %52, %51 ]
br i1 %10, label %21, label %51
21: ; preds = %19
%22 = mul nsw i64 %20, %12
br i1 %16, label %42, label %23
23: ; preds = %21, %23
%24 = phi i64 [ %39, %23 ], [ 0, %21 ]
%25 = phi i64 [ %40, %23 ], [ 0, %21 ]
%26 = add nsw i64 %24, %22
%27 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = mul nsw i64 %24, %11
%30 = add nuw nsw i64 %29, %20
%31 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %30
store double %28, double* %31
%32 = or i64 %24, 1
%33 = add nsw i64 %32, %22
%34 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = mul nsw i64 %32, %11
%37 = add nuw nsw i64 %36, %20
%38 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %37
store double %35, double* %38
%39 = add nuw nsw i64 %24, 2
%40 = add i64 %25, 2
%41 = icmp eq i64 %40, %17
br i1 %41, label %42, label %23
42: ; preds = %23, %21
%43 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %39, %23 ]
br i1 %18, label %51, label %44
44: ; preds = %42
%45 = add nsw i64 %43, %22
%46 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = mul nsw i64 %43, %11
%49 = add nuw nsw i64 %48, %20
%50 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %49
store double %47, double* %50
br label %51
51: ; preds = %44, %42, %19
%52 = add nuw nsw i64 %20, 1
%53 = icmp eq i64 %52, %13
br i1 %53, label %54, label %19
54: ; preds = %51, %3
%55 = tail call i32 @free(double* %6)
ret void
}