#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 */
struct GTOBasis_t {
  int dummy;
};

/* Variables and functions */
double *calloc(int, int);
double eval_chi(int, struct GTOBasis_t *, double, double, double);
int /*<<< orphan*/ exit(int);
int /*<<< orphan*/ free(double *);
int /*<<< orphan*/ printf(char *);
double rhf_rho(int nBasis, struct GTOBasis_t *gto, double *P, double x,
               double y, double z) {
  int i, j;
  double sum = 0.0;
  double *chi;
  chi = calloc(nBasis, sizeof(double));
  if (chi == NULL) {
    printf("rhf_rho - error cannot allocate memory\n");
    exit(-1);
  }
  for (i = 0; i < nBasis; i++)
    chi[i] = eval_chi(i, gto, x, y, z);
  for (i = 0; i < nBasis; i++)
    for (j = 0; j < i; j++)
      sum += 2.0 * P[i * nBasis + j] * chi[i] * chi[j];
  for (i = 0; i < nBasis; i++)
    sum += P[i * nBasis + i] * chi[i] * chi[i];
  free(chi);
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<rhf_rho>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x28(%rbp)
movsd  %xmm2,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    $0x8,%esi
call   1050 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x48(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x48(%rbp)
jne    11ac <rhf_rho+0x5c>
lea    0xe6b(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
mov    $0xffffffff,%edi
call   1070 <exit@plt>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11f5 <rhf_rho+0xa5>
mov    -0x34(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
movsd  -0x30(%rbp),%xmm2
call   1060 <eval_chi@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11b3 <rhf_rho+0x63>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1286 <rhf_rho+0x136>
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x34(%rbp),%eax
jge    1273 <rhf_rho+0x123>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  0xdcc(%rip),%xmm0
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    120f <rhf_rho+0xbf>
jmp    1278 <rhf_rho+0x128>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11fc <rhf_rho+0xac>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    12e9 <rhf_rho+0x199>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    128d <rhf_rho+0x13d>
mov    -0x48(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rhf_rho>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
movsd  %xmm2,0x20(%rsp)
movsd  %xmm1,0x18(%rsp)
movsd  %xmm0,0x10(%rsp)
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r12
mov    %edi,%r15d
mov    $0x8,%esi
call   1050 <calloc@plt>
test   %rax,%rax
je     138b <rhf_rho+0x23b>
mov    %rax,%r13
xorpd  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
test   %r15d,%r15d
jle    136e <rhf_rho+0x21e>
mov    %r15d,%ebp
xor    %ebx,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%edi
mov    %r12,%rsi
movsd  0x10(%rsp),%xmm0
movsd  0x18(%rsp),%xmm1
movsd  0x20(%rsp),%xmm2
call   1060 <eval_chi@plt>
movsd  %xmm0,0x0(%r13,%rbx,8)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%rbp
jne    11b0 <rhf_rho+0x60>
test   %r15d,%r15d
jle    136e <rhf_rho+0x21e>
lea    0x8(%r14),%rax
lea    0x0(,%rbp,8),%rcx
xorpd  %xmm3,%xmm3
xor    %edx,%edx
jmp    1210 <rhf_rho+0xc0>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rdx
add    %rcx,%rax
cmp    %rbp,%rdx
je     12af <rhf_rho+0x15f>
test   %rdx,%rdx
je     1200 <rhf_rho+0xb0>
movsd  0x0(%r13,%rdx,8),%xmm0
cmp    $0x1,%rdx
jne    1230 <rhf_rho+0xe0>
xor    %esi,%esi
jmp    127e <rhf_rho+0x12e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdx,%rdi
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
xor    %esi,%esi
movapd %xmm3,%xmm1
nopl   (%rax)
movsd  -0x8(%rax,%rsi,8),%xmm2
movsd  (%rax,%rsi,8),%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
mulsd  0x0(%r13,%rsi,8),%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm3
mulsd  %xmm0,%xmm3
mulsd  0x8(%r13,%rsi,8),%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm3
add    $0x2,%rsi
movapd %xmm3,%xmm1
cmp    %rsi,%rdi
jne    1240 <rhf_rho+0xf0>
test   $0x1,%dl
je     1200 <rhf_rho+0xb0>
mov    %rdx,%rdi
imul   %rbp,%rdi
add    %rsi,%rdi
movsd  (%r14,%rdi,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  0x0(%r13,%rsi,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm3
jmp    1200 <rhf_rho+0xb0>
test   %r15d,%r15d
jle    12bf <rhf_rho+0x16f>
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x1,%ebp
jne    12ca <rhf_rho+0x17a>
xor    %eax,%eax
jmp    1333 <rhf_rho+0x1e3>
movsd  %xmm3,0x8(%rsp)
jmp    136e <rhf_rho+0x21e>
mov    %ebp,%r8d
and    $0xfffffffe,%r8d
lea    (%r15,%r15,1),%r9d
mov    $0x1,%edi
mov    %r15d,%ebx
xor    %eax,%eax
nop
movslq %ebx,%rbx
lea    (%rdi,%rbx,1),%rdx
movslq %ecx,%rcx
lea    (%rax,%rcx,1),%rsi
movsd  0x0(%r13,%rax,8),%xmm0
movsd  0x8(%r13,%rax,8),%xmm1
movsd  (%r14,%rsi,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm2
movsd  (%r14,%rdx,8),%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
add    $0x2,%rax
add    %r9d,%ecx
add    $0x2,%rdi
add    %r9d,%ebx
cmp    %rax,%r8
jne    12e0 <rhf_rho+0x190>
movsd  %xmm3,0x8(%rsp)
test   $0x1,%bpl
je     136e <rhf_rho+0x21e>
imul   %eax,%r15d
movslq %r15d,%rcx
add    %rax,%rcx
movsd  0x0(%r13,%rax,8),%xmm0
movsd  (%r14,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0x8(%rsp),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
mov    %r13,%rdi
call   1030 <free@plt>
movsd  0x8(%rsp),%xmm0
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    0xc6e(%rip),%rdi
call   1040 <puts@plt>
mov    $0xffffffff,%edi
call   1070 <exit@plt>

LLVM IR (-O0):
%struct.GTOBasis_t = type { i32 }
@.str = [40 x i8] c"rhf_rho - error cannot allocate memory\0A\00"
define double @rhf_rho(i32 %0, %struct.GTOBasis_t* %1, double* %2, double %3, double %4, double %5) {
%7 = alloca i32
%8 = alloca %struct.GTOBasis_t*
%9 = alloca double*
%10 = alloca double
%11 = alloca double
%12 = alloca double
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca double
%16 = alloca double*
store i32 %0, i32* %7
store %struct.GTOBasis_t* %1, %struct.GTOBasis_t** %8
store double* %2, double** %9
store double %3, double* %10
store double %4, double* %11
store double %5, double* %12
store double 0.000000e+00, double* %15
%17 = load i32, i32* %7
%18 = call double* @calloc(i32 %17, i32 8)
store double* %18, double** %16
%19 = load double*, double** %16
%20 = icmp eq double* %19, null
br i1 %20, label %21, label %24
21: ; preds = %6
%22 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([40 x i8], [40 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%23 = call i32 @exit(i32 -1)
unreachable
24: ; preds = %6
store i32 0, i32* %13
br label %25
25: ; preds = %40, %24
%26 = load i32, i32* %13
%27 = load i32, i32* %7
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %43
29: ; preds = %25
%30 = load i32, i32* %13
%31 = load %struct.GTOBasis_t*, %struct.GTOBasis_t** %8
%32 = load double, double* %10
%33 = load double, double* %11
%34 = load double, double* %12
%35 = call double @eval_chi(i32 %30, %struct.GTOBasis_t* %31, double %32, double %33, double %34)
%36 = load double*, double** %16
%37 = load i32, i32* %13
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %38
store double %35, double* %39
br label %40
40: ; preds = %29
%41 = load i32, i32* %13
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %13
br label %25
43: ; preds = %25
store i32 0, i32* %13
br label %44
44: ; preds = %81, %43
%45 = load i32, i32* %13
%46 = load i32, i32* %7
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %84
48: ; preds = %44
store i32 0, i32* %14
br label %49
49: ; preds = %77, %48
%50 = load i32, i32* %14
%51 = load i32, i32* %13
%52 = icmp slt i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %80
53: ; preds = %49
%54 = load double*, double** %9
%55 = load i32, i32* %13
%56 = load i32, i32* %7
%57 = mul nsw i32 %55, %56
%58 = load i32, i32* %14
%59 = add nsw i32 %57, %58
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds double, double* %54, i64 %60
%62 = load double, double* %61
%63 = fmul double 2.000000e+00, %62
%64 = load double*, double** %16
%65 = load i32, i32* %13
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds double, double* %64, i64 %66
%68 = load double, double* %67
%69 = fmul double %63, %68
%70 = load double*, double** %16
%71 = load i32, i32* %14
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds double, double* %70, i64 %72
%74 = load double, double* %73
%75 = load double, double* %15
%76 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %69, double %74, double %75)
store double %76, double* %15
br label %77
77: ; preds = %53
%78 = load i32, i32* %14
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %14
br label %49
80: ; preds = %49
br label %81
81: ; preds = %80
%82 = load i32, i32* %13
%83 = add nsw i32 %82, 1
store i32 %83, i32* %13
br label %44
84: ; preds = %44
store i32 0, i32* %13
br label %85
85: ; preds = %112, %84
%86 = load i32, i32* %13
%87 = load i32, i32* %7
%88 = icmp slt i32 %86, %87
br i1 %88, label %89, label %115
89: ; preds = %85
%90 = load double*, double** %9
%91 = load i32, i32* %13
%92 = load i32, i32* %7
%93 = mul nsw i32 %91, %92
%94 = load i32, i32* %13
%95 = add nsw i32 %93, %94
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds double, double* %90, i64 %96
%98 = load double, double* %97
%99 = load double*, double** %16
%100 = load i32, i32* %13
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds double, double* %99, i64 %101
%103 = load double, double* %102
%104 = fmul double %98, %103
%105 = load double*, double** %16
%106 = load i32, i32* %13
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds double, double* %105, i64 %107
%109 = load double, double* %108
%110 = load double, double* %15
%111 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %104, double %109, double %110)
store double %111, double* %15
br label %112
112: ; preds = %89
%113 = load i32, i32* %13
%114 = add nsw i32 %113, 1
store i32 %114, i32* %13
br label %85
115: ; preds = %85
%116 = load double*, double** %16
%117 = call i32 @free(double* %116)
%118 = load double, double* %15
ret double %118
}

LLVM IR (-O2):
%struct.GTOBasis_t = type { i32 }
@str = [39 x i8] c"rhf_rho - error cannot allocate memory\00"
define double @rhf_rho(i32 %0, %struct.GTOBasis_t* %1, double* nocapture %2, double %3, double %4, double %5) {
%7 = tail call double* @calloc(i32 %0, i32 8)
%8 = icmp eq double* %7, null
br i1 %8, label %13, label %9
9: ; preds = %6
%10 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %10, label %11, label %132
11: ; preds = %9
%12 = zext i32 %0 to i64
br label %20
13: ; preds = %6
%14 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([39 x i8], [39 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
%15 = tail call i32 @exit(i32 -1)
unreachable
16: ; preds = %20
br i1 %10, label %17, label %132
17: ; preds = %16
%18 = zext i32 %0 to i64
%19 = zext i32 %0 to i64
br label %27
20: ; preds = %11, %20
%21 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %25, %20 ]
%22 = trunc i64 %21 to i32
%23 = tail call double @eval_chi(i32 %22, %struct.GTOBasis_t* %1, double %3, double %4, double %5)
%24 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %21
store double %23, double* %24
%25 = add nuw nsw i64 %21, 1
%26 = icmp eq i64 %25, %12
br i1 %26, label %16, label %20
27: ; preds = %17, %84
%28 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %86, %84 ]
%29 = phi double [ 0.000000e+00, %17 ], [ %85, %84 ]
%30 = icmp eq i64 %28, 0
br i1 %30, label %84, label %31
31: ; preds = %27
%32 = mul nsw i64 %28, %18
%33 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %28
%34 = load double, double* %33
%35 = and i64 %28, 1
%36 = icmp eq i64 %28, 1
br i1 %36, label %70, label %37
37: ; preds = %31
%38 = and i64 %28, 9223372036854775806
br label %46
39: ; preds = %84
br i1 %10, label %40, label %132
40: ; preds = %39
%41 = zext i32 %0 to i64
%42 = and i64 %41, 1
%43 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %43, label %116, label %44
44: ; preds = %40
%45 = and i64 %41, 4294967294
br label %88
46: ; preds = %46, %37
%47 = phi i64 [ 0, %37 ], [ %67, %46 ]
%48 = phi double [ %29, %37 ], [ %66, %46 ]
%49 = phi i64 [ 0, %37 ], [ %68, %46 ]
%50 = add nuw nsw i64 %47, %32
%51 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = fmul double %52, 2.000000e+00
%54 = fmul double %53, %34
%55 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %47
%56 = load double, double* %55
%57 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %54, double %56, double %48)
%58 = or i64 %47, 1
%59 = add nuw nsw i64 %58, %32
%60 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = fmul double %61, 2.000000e+00
%63 = fmul double %62, %34
%64 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %58
%65 = load double, double* %64
%66 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %63, double %65, double %57)
%67 = add nuw nsw i64 %47, 2
%68 = add i64 %49, 2
%69 = icmp eq i64 %68, %38
br i1 %69, label %70, label %46
70: ; preds = %46, %31
%71 = phi double [ undef, %31 ], [ %66, %46 ]
%72 = phi i64 [ 0, %31 ], [ %67, %46 ]
%73 = phi double [ %29, %31 ], [ %66, %46 ]
%74 = icmp eq i64 %35, 0
br i1 %74, label %84, label %75
75: ; preds = %70
%76 = add nuw nsw i64 %72, %32
%77 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %76
%78 = load double, double* %77
%79 = fmul double %78, 2.000000e+00
%80 = fmul double %79, %34
%81 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %72
%82 = load double, double* %81
%83 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %80, double %82, double %73)
br label %84
84: ; preds = %75, %70, %27
%85 = phi double [ %29, %27 ], [ %71, %70 ], [ %83, %75 ]
%86 = add nuw nsw i64 %28, 1
%87 = icmp eq i64 %86, %19
br i1 %87, label %39, label %27
88: ; preds = %88, %44
%89 = phi i64 [ 0, %44 ], [ %113, %88 ]
%90 = phi double [ %85, %44 ], [ %112, %88 ]
%91 = phi i64 [ 0, %44 ], [ %114, %88 ]
%92 = trunc i64 %89 to i32
%93 = mul nsw i32 %92, %0
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = add nsw i64 %89, %94
%96 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %95
%97 = load double, double* %96
%98 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %89
%99 = load double, double* %98
%100 = fmul double %97, %99
%101 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %100, double %99, double %90)
%102 = or i64 %89, 1
%103 = trunc i64 %102 to i32
%104 = mul nsw i32 %103, %0
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = add nsw i64 %102, %105
%107 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %106
%108 = load double, double* %107
%109 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %102
%110 = load double, double* %109
%111 = fmul double %108, %110
%112 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %111, double %110, double %101)
%113 = add nuw nsw i64 %89, 2
%114 = add i64 %91, 2
%115 = icmp eq i64 %114, %45
br i1 %115, label %116, label %88
116: ; preds = %88, %40
%117 = phi double [ undef, %40 ], [ %112, %88 ]
%118 = phi i64 [ 0, %40 ], [ %113, %88 ]
%119 = phi double [ %85, %40 ], [ %112, %88 ]
%120 = icmp eq i64 %42, 0
br i1 %120, label %132, label %121
121: ; preds = %116
%122 = trunc i64 %118 to i32
%123 = mul nsw i32 %122, %0
%124 = sext i32 %123 to i64
%125 = add nsw i64 %118, %124
%126 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %125
%127 = load double, double* %126
%128 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %118
%129 = load double, double* %128
%130 = fmul double %127, %129
%131 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %130, double %129, double %119)
br label %132
132: ; preds = %121, %116, %9, %16, %39
%133 = phi double [ %85, %39 ], [ 0.000000e+00, %16 ], [ 0.000000e+00, %9 ], [ %117, %116 ], [ %131, %121 ]
%134 = tail call i32 @free(double* %7)
ret double %133
}