#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 */
double exp(double);
void init_phi_gauss(double *phi, int nX, int nY, int nZ, double x_zero,
                    double y_zero, double z_zero, double phi_init_max,
                    double B) {
  int iX;
  int iY;
  int iZ;
  double delta_x;
  double delta_y;
  double delta_z;
  double twoBsq;
  twoBsq = -2 * B * B;
  for (iX = 0; iX < nX; iX++)
    for (iY = 0; iY < nY; iY++)
      for (iZ = 0; iZ < nZ; iZ++) {
        delta_x = iX - 1.5 - x_zero;
        delta_y = iY - 1.5 - y_zero;
        delta_z = iZ - 1.5 - z_zero;
        *(phi + iZ * nX * nY + iY * nX + iX) =
            phi_init_max *
            exp((delta_x * delta_x + delta_y * delta_y + delta_z * delta_z) /
                twoBsq);
      }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<init_phi_gauss>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x80,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x28(%rbp)
movsd  %xmm2,-0x30(%rbp)
movsd  %xmm3,-0x38(%rbp)
movsd  %xmm4,-0x40(%rbp)
movsd  0xeb7(%rip),%xmm0
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x70(%rbp)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1297 <init_phi_gauss+0x187>
movl   $0x0,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1284 <init_phi_gauss+0x174>
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1271 <init_phi_gauss+0x161>
cvtsi2sdl -0x44(%rbp),%xmm0
movsd  0xe6a(%rip),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
subsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
cvtsi2sdl -0x48(%rbp),%xmm0
movsd  0xe4f(%rip),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
subsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
cvtsi2sdl -0x4c(%rbp),%xmm0
movsd  0xe34(%rip),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
subsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x68(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x78(%rbp)
movsd  -0x58(%rbp),%xmm1
movsd  -0x58(%rbp),%xmm2
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x60(%rbp),%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  -0x68(%rbp),%xmm0
movsd  -0x68(%rbp),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
divsd  -0x70(%rbp),%xmm0
call   1030 <exp@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x78(%rbp),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x4c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x48(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    1185 <init_phi_gauss+0x75>
jmp    1276 <init_phi_gauss+0x166>
mov    -0x48(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
jmp    1172 <init_phi_gauss+0x62>
jmp    1289 <init_phi_gauss+0x179>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    115f <init_phi_gauss+0x4f>
add    $0x80,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<init_phi_gauss>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x68,%rsp
movsd  %xmm1,0x28(%rsp)
movsd  %xmm0,0x20(%rsp)
mov    %ecx,0x4(%rsp)
mov    %edx,(%rsp)
mov    %rdi,0x18(%rsp)
test   %esi,%esi
jle    12aa <init_phi_gauss+0x19a>
movsd  0xeba(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm4,%xmm1
mulsd  %xmm4,%xmm1
mov    (%rsp),%eax
mov    %eax,%ebp
imul   %esi,%ebp
mov    %esi,%ecx
mov    %rcx,0x10(%rsp)
mov    %eax,%eax
mov    %rax,0x40(%rsp)
mov    0x4(%rsp),%r14d
xor    %eax,%eax
mov    %rax,0x8(%rsp)
movsd  0xe90(%rip),%xmm4
movsd  %xmm3,0x58(%rsp)
movsd  %xmm2,0x50(%rsp)
movsd  %xmm1,0x48(%rsp)
jmp    11ac <init_phi_gauss+0x9c>
nopl   0x0(%rax)
mov    0x8(%rsp),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,0x8(%rsp)
cmp    0x10(%rsp),%rcx
je     12aa <init_phi_gauss+0x19a>
cmpl   $0x0,(%rsp)
jle    1190 <init_phi_gauss+0x80>
mov    0x8(%rsp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %ecx,%xmm0
addsd  %xmm4,%xmm0
subsd  0x20(%rsp),%xmm0
movsd  %xmm0,0x38(%rsp)
mov    0x18(%rsp),%rax
lea    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,0x30(%rsp)
xor    %r12d,%r12d
jmp    11fb <init_phi_gauss+0xeb>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r12
cmp    0x40(%rsp),%r12
je     1190 <init_phi_gauss+0x80>
cmpl   $0x0,0x4(%rsp)
jle    11f0 <init_phi_gauss+0xe0>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %r12d,%xmm0
addsd  %xmm4,%xmm0
subsd  0x28(%rsp),%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
movsd  0x38(%rsp),%xmm5
mulsd  %xmm5,%xmm5
addsd  %xmm0,%xmm5
movsd  %xmm5,0x60(%rsp)
mov    %r12,%rax
imul   0x10(%rsp),%rax
mov    0x30(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,8),%r15
xor    %r13d,%r13d
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %ebx,%xmm0
addsd  %xmm4,%xmm0
subsd  %xmm2,%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  0x60(%rsp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
call   1030 <exp@plt>
movsd  0xd8e(%rip),%xmm4
movsd  0x48(%rsp),%xmm1
movsd  0x50(%rsp),%xmm2
movsd  0x58(%rsp),%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm0
movslq %r13d,%r13
movsd  %xmm0,(%r15,%r13,8)
add    $0x1,%rbx
add    %ebp,%r13d
cmp    %rbx,%r14
jne    1250 <init_phi_gauss+0x140>
jmp    11f0 <init_phi_gauss+0xe0>
add    $0x68,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @init_phi_gauss(double* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, double %4, double %5, double %6, double %7, double %8) {
%10 = alloca double*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca double
%15 = alloca double
%16 = alloca double
%17 = alloca double
%18 = alloca double
%19 = alloca i32
%20 = alloca i32
%21 = alloca i32
%22 = alloca double
%23 = alloca double
%24 = alloca double
%25 = alloca double
store double* %0, double** %10
store i32 %1, i32* %11
store i32 %2, i32* %12
store i32 %3, i32* %13
store double %4, double* %14
store double %5, double* %15
store double %6, double* %16
store double %7, double* %17
store double %8, double* %18
%26 = load double, double* %18
%27 = fmul double -2.000000e+00, %26
%28 = load double, double* %18
%29 = fmul double %27, %28
store double %29, double* %25
store i32 0, i32* %19
br label %30
30: ; preds = %98, %9
%31 = load i32, i32* %19
%32 = load i32, i32* %11
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %101
34: ; preds = %30
store i32 0, i32* %20
br label %35
35: ; preds = %94, %34
%36 = load i32, i32* %20
%37 = load i32, i32* %12
%38 = icmp slt i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %97
39: ; preds = %35
store i32 0, i32* %21
br label %40
40: ; preds = %90, %39
%41 = load i32, i32* %21
%42 = load i32, i32* %13
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %93
44: ; preds = %40
%45 = load i32, i32* %19
%46 = sitofp i32 %45 to double
%47 = fsub double %46, 1.500000e+00
%48 = load double, double* %14
%49 = fsub double %47, %48
store double %49, double* %22
%50 = load i32, i32* %20
%51 = sitofp i32 %50 to double
%52 = fsub double %51, 1.500000e+00
%53 = load double, double* %15
%54 = fsub double %52, %53
store double %54, double* %23
%55 = load i32, i32* %21
%56 = sitofp i32 %55 to double
%57 = fsub double %56, 1.500000e+00
%58 = load double, double* %16
%59 = fsub double %57, %58
store double %59, double* %24
%60 = load double, double* %17
%61 = load double, double* %22
%62 = load double, double* %22
%63 = load double, double* %23
%64 = load double, double* %23
%65 = fmul double %63, %64
%66 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %61, double %62, double %65)
%67 = load double, double* %24
%68 = load double, double* %24
%69 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %67, double %68, double %66)
%70 = load double, double* %25
%71 = fdiv double %69, %70
%72 = call double @exp(double %71)
%73 = fmul double %60, %72
%74 = load double*, double** %10
%75 = load i32, i32* %21
%76 = load i32, i32* %11
%77 = mul nsw i32 %75, %76
%78 = load i32, i32* %12
%79 = mul nsw i32 %77, %78
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 %80
%82 = load i32, i32* %20
%83 = load i32, i32* %11
%84 = mul nsw i32 %82, %83
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 %85
%87 = load i32, i32* %19
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds double, double* %86, i64 %88
store double %73, double* %89
br label %90
90: ; preds = %44
%91 = load i32, i32* %21
%92 = add nsw i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %21
br label %40
93: ; preds = %40
br label %94
94: ; preds = %93
%95 = load i32, i32* %20
%96 = add nsw i32 %95, 1
store i32 %96, i32* %20
br label %35
97: ; preds = %35
br label %98
98: ; preds = %97
%99 = load i32, i32* %19
%100 = add nsw i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %19
br label %30
101: ; preds = %30
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @init_phi_gauss(double* nocapture writeonly %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, double %4, double %5, double %6, double %7, double %8) {
%10 = fmul double %8, -2.000000e+00
%11 = fmul double %10, %8
%12 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %12, label %13, label %61
13: ; preds = %9
%14 = icmp sgt i32 %2, 0
%15 = icmp sgt i32 %3, 0
%16 = mul i32 %2, %1
%17 = zext i32 %1 to i64
%18 = zext i32 %1 to i64
%19 = zext i32 %2 to i64
%20 = zext i32 %3 to i64
br label %21
21: ; preds = %13, %58
%22 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %59, %58 ]
br i1 %14, label %23, label %58
23: ; preds = %21
%24 = trunc i64 %22 to i32
%25 = sitofp i32 %24 to double
%26 = fadd double %25, -1.500000e+00
%27 = fsub double %26, %4
%28 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %22
br label %29
29: ; preds = %23, %55
%30 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %56, %55 ]
br i1 %15, label %31, label %55
31: ; preds = %29
%32 = trunc i64 %30 to i32
%33 = sitofp i32 %32 to double
%34 = fadd double %33, -1.500000e+00
%35 = fsub double %34, %5
%36 = fmul double %35, %35
%37 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %27, double %27, double %36)
%38 = mul nsw i64 %30, %17
%39 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %38
br label %40
40: ; preds = %31, %40
%41 = phi i64 [ 0, %31 ], [ %53, %40 ]
%42 = trunc i64 %41 to i32
%43 = sitofp i32 %42 to double
%44 = fadd double %43, -1.500000e+00
%45 = fsub double %44, %6
%46 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %45, double %45, double %37)
%47 = fdiv double %46, %11
%48 = tail call double @exp(double %47)
%49 = fmul double %48, %7
%50 = mul i32 %16, %42
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %51
store double %49, double* %52
%53 = add nuw nsw i64 %41, 1
%54 = icmp eq i64 %53, %20
br i1 %54, label %55, label %40
55: ; preds = %40, %29
%56 = add nuw nsw i64 %30, 1
%57 = icmp eq i64 %56, %19
br i1 %57, label %58, label %29
58: ; preds = %55, %21
%59 = add nuw nsw i64 %22, 1
%60 = icmp eq i64 %59, %18
br i1 %60, label %61, label %21
61: ; preds = %58, %9
ret void
}