#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 */
float mat_get(float const *, int, int, int);
int /*<<< orphan*/ mat_set(float *, int, int, float, int);
void mat_mult(const float *a, const float *b, float *r, int n) {
  int i, j, k;
  for (j = 0; j < n; j++) {
    for (i = 0; i < n; i++) {
      float sum = 0.0f;
      for (k = 0; k < n; k++) {
        sum += mat_get(a, i, k, n) * mat_get(b, k, j, n);
      }
      mat_set(r, i, j, sum, n);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mat_mult>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1201 <mat_mult+0xe1>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11ee <mat_mult+0xce>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11c9 <mat_mult+0xa9>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1040 <mat_get@plt>
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%esi
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1040 <mat_get@plt>
movaps %xmm0,%xmm2
movss  -0x30(%rbp),%xmm0
movss  -0x2c(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    116c <mat_mult+0x4c>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x24(%rbp),%edx
movss  -0x2c(%rbp),%xmm0
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <mat_set@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1151 <mat_mult+0x31>
jmp    11f3 <mat_mult+0xd3>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    113e <mat_mult+0x1e>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mat_mult>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdx,0x10(%rsp)
test   %ecx,%ecx
jle    11e5 <mat_mult+0xc5>
mov    %ecx,%ebx
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%r12
xor    %r13d,%r13d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
xor    %r14d,%r14d
xorps  %xmm0,%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movss  %xmm0,0x8(%rsp)
mov    %r12,%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %r14d,%edx
mov    %ebx,%ecx
call   1040 <mat_get@plt>
movss  %xmm0,0xc(%rsp)
mov    %r15,%rdi
mov    %r14d,%esi
mov    %r13d,%edx
mov    %ebx,%ecx
call   1040 <mat_get@plt>
mulss  0xc(%rsp),%xmm0
movss  0x8(%rsp),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x8(%rsp)
movss  0x8(%rsp),%xmm0
add    $0x1,%r14d
cmp    %r14d,%ebx
jne    1170 <mat_mult+0x50>
mov    0x10(%rsp),%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %r13d,%edx
mov    %ebx,%ecx
call   1030 <mat_set@plt>
add    $0x1,%ebp
cmp    %ebx,%ebp
jne    1160 <mat_mult+0x40>
add    $0x1,%r13d
cmp    %ebx,%r13d
jne    1150 <mat_mult+0x30>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mat_mult(float* %0, float* %1, float* %2, i32 %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca float*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca float
store float* %0, float** %5
store float* %1, float** %6
store float* %2, float** %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %10
br label %13
13: ; preds = %54, %4
%14 = load i32, i32* %10
%15 = load i32, i32* %8
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %57
17: ; preds = %13
store i32 0, i32* %9
br label %18
18: ; preds = %50, %17
%19 = load i32, i32* %9
%20 = load i32, i32* %8
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %53
22: ; preds = %18
store float 0.000000e+00, float* %12
store i32 0, i32* %11
br label %23
23: ; preds = %40, %22
%24 = load i32, i32* %11
%25 = load i32, i32* %8
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %43
27: ; preds = %23
%28 = load float*, float** %5
%29 = load i32, i32* %9
%30 = load i32, i32* %11
%31 = load i32, i32* %8
%32 = call float @mat_get(float* %28, i32 %29, i32 %30, i32 %31)
%33 = load float*, float** %6
%34 = load i32, i32* %11
%35 = load i32, i32* %10
%36 = load i32, i32* %8
%37 = call float @mat_get(float* %33, i32 %34, i32 %35, i32 %36)
%38 = load float, float* %12
%39 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %32, float %37, float %38)
store float %39, float* %12
br label %40
40: ; preds = %27
%41 = load i32, i32* %11
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %11
br label %23
43: ; preds = %23
%44 = load float*, float** %7
%45 = load i32, i32* %9
%46 = load i32, i32* %10
%47 = load float, float* %12
%48 = load i32, i32* %8
%49 = call i32 @mat_set(float* %44, i32 %45, i32 %46, float %47, i32 %48)
br label %50
50: ; preds = %43
%51 = load i32, i32* %9
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %9
br label %18
53: ; preds = %18
br label %54
54: ; preds = %53
%55 = load i32, i32* %10
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %10
br label %13
57: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mat_mult(float* %0, float* %1, float* %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %25
6: ; preds = %4, %22
%7 = phi i32 [ %23, %22 ], [ 0, %4 ]
br label %8
8: ; preds = %18, %6
%9 = phi i32 [ %20, %18 ], [ 0, %6 ]
br label %10
10: ; preds = %8, %10
%11 = phi float [ %15, %10 ], [ 0.000000e+00, %8 ]
%12 = phi i32 [ %16, %10 ], [ 0, %8 ]
%13 = tail call float @mat_get(float* %0, i32 %9, i32 %12, i32 %3)
%14 = tail call float @mat_get(float* %1, i32 %12, i32 %7, i32 %3)
%15 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %13, float %14, float %11)
%16 = add nuw nsw i32 %12, 1
%17 = icmp eq i32 %16, %3
br i1 %17, label %18, label %10
18: ; preds = %10
%19 = tail call i32 @mat_set(float* %2, i32 %9, i32 %7, float %15, i32 %3)
%20 = add nuw nsw i32 %9, 1
%21 = icmp eq i32 %20, %3
br i1 %21, label %22, label %8
22: ; preds = %18
%23 = add nuw nsw i32 %7, 1
%24 = icmp eq i32 %23, %3
br i1 %24, label %25, label %6
25: ; preds = %22, %4
ret void
}