void leanconvert(float *S, float *C, int N2) {
  int real, imag, amp, phase;
  float a, b;
  int i;
  double hypot(), atan2();
  for (i = 0; i <= N2; i++) {
    imag = phase = (real = amp = i << 1) + 1;
    a = (i == N2 ? S[1] : S[real]);
    b = (i == 0 || i == N2 ? 0. : S[imag]);
    C[amp] = hypot(a, b);
    C[phase] = -atan2(b, a);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<leanconvert>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     1252 <leanconvert+0x132>
mov    -0x30(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    %eax,-0x18(%rbp)
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    117a <leanconvert+0x5a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
jmp    118c <leanconvert+0x6c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
je     11ac <leanconvert+0x8c>
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    11b9 <leanconvert+0x99>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
jmp    11cf <leanconvert+0xaf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
movss  -0x28(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movss  -0x2c(%rbp),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
call   1040 <hypot@plt>
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movss  -0x2c(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movss  -0x28(%rbp),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
call   1030 <atan2@plt>
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    113a <leanconvert+0x1a>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<leanconvert>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rdi,0x8(%rsp)
test   %edx,%edx
js     121c <leanconvert+0xfc>
mov    %rsi,%r13
mov    %rdx,%rax
mov    %eax,%r12d
add    $0x1,%eax
mov    %rax,0x10(%rsp)
xor    %ebx,%ebx
xor    %ebp,%ebp
jmp    11d6 <leanconvert+0xb6>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    0x8(%rsp),%rcx
movss  (%rcx,%rax,4),%xmm1
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsd2ss %xmm0,%xmm2
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtss2sd %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,0x20(%rsp)
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtss2sd %xmm2,%xmm1
movsd  %xmm1,0x18(%rsp)
call   1040 <hypot@plt>
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,0x0(%r13,%r14,4)
movsd  0x18(%rsp),%xmm0
movsd  0x20(%rsp),%xmm1
call   1030 <atan2@plt>
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
xorps  0xe49(%rip),%xmm0
movss  %xmm0,0x0(%r13,%r15,4)
add    $0x1,%rbp
movabs $0x200000000,%rax
add    %rax,%rbx
cmp    %rbp,0x10(%rsp)
je     121c <leanconvert+0xfc>
mov    %rbx,%r14
sar    $0x20,%r14
cmp    %rbp,%r12
mov    %r14,%rax
mov    $0x1,%ecx
cmove  %rcx,%rax
mov    %r14,%r15
or     $0x1,%r15
xorps  %xmm0,%xmm0
test   %rbp,%rbp
je     1160 <leanconvert+0x40>
cmp    %rbp,%r12
mov    0x8(%rsp),%rcx
je     1165 <leanconvert+0x45>
movss  (%rcx,%r15,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
jmp    1165 <leanconvert+0x45>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @leanconvert(float* %0, float* %1, i32 %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca float
%12 = alloca float
%13 = alloca i32
store float* %0, float** %4
store float* %1, float** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %13
br label %14
14: ; preds = %75, %3
%15 = load i32, i32* %13
%16 = load i32, i32* %6
%17 = icmp sle i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %78
18: ; preds = %14
%19 = load i32, i32* %13
%20 = shl i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %9
store i32 %20, i32* %7
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %10
store i32 %21, i32* %8
%22 = load i32, i32* %13
%23 = load i32, i32* %6
%24 = icmp eq i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %29
25: ; preds = %18
%26 = load float*, float** %4
%27 = getelementptr inbounds float, float* %26, i64 1
%28 = load float, float* %27
br label %35
29: ; preds = %18
%30 = load float*, float** %4
%31 = load i32, i32* %7
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds float, float* %30, i64 %32
%34 = load float, float* %33
br label %35
35: ; preds = %29, %25
%36 = phi float [ %28, %25 ], [ %34, %29 ]
store float %36, float* %11
%37 = load i32, i32* %13
%38 = icmp eq i32 %37, 0
br i1 %38, label %43, label %39
39: ; preds = %35
%40 = load i32, i32* %13
%41 = load i32, i32* %6
%42 = icmp eq i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %44
43: ; preds = %39, %35
br label %51
44: ; preds = %39
%45 = load float*, float** %4
%46 = load i32, i32* %8
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds float, float* %45, i64 %47
%49 = load float, float* %48
%50 = fpext float %49 to double
br label %51
51: ; preds = %44, %43
%52 = phi double [ 0.000000e+00, %43 ], [ %50, %44 ]
%53 = fptrunc double %52 to float
store float %53, float* %12
%54 = load float, float* %11
%55 = fpext float %54 to double
%56 = load float, float* %12
%57 = fpext float %56 to double
%58 = call double @hypot(double %55, double %57)
%59 = fptrunc double %58 to float
%60 = load float*, float** %5
%61 = load i32, i32* %9
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds float, float* %60, i64 %62
store float %59, float* %63
%64 = load float, float* %12
%65 = fpext float %64 to double
%66 = load float, float* %11
%67 = fpext float %66 to double
%68 = call double @atan2(double %65, double %67)
%69 = fneg double %68
%70 = fptrunc double %69 to float
%71 = load float*, float** %5
%72 = load i32, i32* %10
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds float, float* %71, i64 %73
store float %70, float* %74
br label %75
75: ; preds = %51
%76 = load i32, i32* %13
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %13
br label %14
78: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @leanconvert(float* nocapture %0, float* nocapture writeonly %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %2, 0
br i1 %4, label %40, label %5
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = add nuw i32 %2, 1
%8 = zext i32 %7 to i64
br label %9
9: ; preds = %5, %26
%10 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %38, %26 ]
%11 = shl i64 %10, 33
%12 = icmp eq i64 %10, %6
%13 = shl i64 %10, 33
%14 = ashr exact i64 %13, 32
%15 = select i1 %12, i64 1, i64 %14
%16 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %15
%17 = load float, float* %16
%18 = icmp eq i64 %10, 0
%19 = or i1 %18, %12
%20 = ashr exact i64 %11, 32
%21 = or i64 %20, 1
br i1 %19, label %26, label %22
22: ; preds = %9
%23 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %21
%24 = load float, float* %23
%25 = fpext float %24 to double
br label %26
26: ; preds = %9, %22
%27 = phi double [ %25, %22 ], [ 0.000000e+00, %9 ]
%28 = fptrunc double %27 to float
%29 = fpext float %17 to double
%30 = fpext float %28 to double
%31 = tail call double @hypot(double %29, double %30)
%32 = fptrunc double %31 to float
%33 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %14
store float %32, float* %33
%34 = tail call double @atan2(double %30, double %29)
%35 = fptrunc double %34 to float
%36 = fneg float %35
%37 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %21
store float %36, float* %37
%38 = add nuw nsw i64 %10, 1
%39 = icmp eq i64 %38, %8
br i1 %39, label %40, label %9
40: ; preds = %26, %3
ret void
}