void calc_c_ijk(unsigned dim, double *c_ijk, const double **eigen_vectors,
                const double **inv_eigen_vectors) {
  register int i, j, k;
  for (i = 0; i < dim; i++)
    for (j = 0; j < dim; j++)
      for (k = 0; k < dim; k++)
        *c_ijk++ = eigen_vectors[i][k] * inv_eigen_vectors[k][j];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_c_ijk>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jae    11bd <calc_c_ijk+0xbd>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jae    11aa <calc_c_ijk+0xaa>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jae    1197 <calc_c_ijk+0x97>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
movsd  %xmm0,(%rax)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1140 <calc_c_ijk+0x40>
jmp    119c <calc_c_ijk+0x9c>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    112d <calc_c_ijk+0x2d>
jmp    11af <calc_c_ijk+0xaf>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111a <calc_c_ijk+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_c_ijk>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edi,%edi
je     1226 <calc_c_ijk+0x126>
mov    %edi,%r10d
lea    -0x1(%r10),%r8
mov    %r10d,%r9d
and    $0x3,%r9d
mov    %r10d,%r14d
and    $0xfffffffc,%r14d
lea    0x0(,%r9,8),%r15
xor    %r11d,%r11d
jmp    114d <calc_c_ijk+0x4d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r11
cmp    %r10,%r11
je     1226 <calc_c_ijk+0x126>
mov    (%rdx,%r11,8),%rbp
xor    %eax,%eax
jmp    1169 <calc_c_ijk+0x69>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x1,%rax
cmp    %r10,%rax
je     1140 <calc_c_ijk+0x40>
xor    %edi,%edi
cmp    $0x3,%r8
jb     11df <calc_c_ijk+0xdf>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  0x0(%rbp,%rdi,8),%xmm0
mov    (%rcx,%rdi,8),%rbx
mulsd  (%rbx,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi)
movsd  0x8(%rbp,%rdi,8),%xmm0
mov    0x8(%rcx,%rdi,8),%rbx
mulsd  (%rbx,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsi)
movsd  0x10(%rbp,%rdi,8),%xmm0
mov    0x10(%rcx,%rdi,8),%rbx
mulsd  (%rbx,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%rsi)
movsd  0x18(%rbp,%rdi,8),%xmm0
mov    0x18(%rcx,%rdi,8),%rbx
mulsd  (%rbx,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x18(%rsi)
add    $0x20,%rsi
add    $0x4,%rdi
cmp    %rdi,%r14
jne    1180 <calc_c_ijk+0x80>
test   %r9,%r9
je     1160 <calc_c_ijk+0x60>
lea    (%rcx,%rdi,8),%r12
lea    0x0(,%rdi,8),%r13
add    %rbp,%r13
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax)
movsd  0x0(%r13,%rdi,1),%xmm0
mov    (%r12,%rdi,1),%rbx
mulsd  (%rbx,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%rdi,1)
add    $0x8,%rdi
cmp    %rdi,%r15
jne    1200 <calc_c_ijk+0x100>
add    %rdi,%rsi
jmp    1160 <calc_c_ijk+0x60>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @calc_c_ijk(i32 %0, double* nocapture writeonly %1, double** nocapture %2, double** nocapture %3) {
%5 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %5, label %89, label %6
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %0 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = and i64 %7, 3
%10 = icmp ult i64 %8, 3
%11 = and i64 %7, 4294967292
%12 = icmp eq i64 %9, 0
br label %13
13: ; preds = %6, %86
%14 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %87, %86 ]
%15 = phi double* [ %1, %6 ], [ %83, %86 ]
%16 = getelementptr inbounds double*, double** %2, i64 %14
%17 = load double*, double** %16
br label %18
18: ; preds = %13, %82
%19 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %84, %82 ]
%20 = phi double* [ %15, %13 ], [ %83, %82 ]
br i1 %10, label %63, label %21
21: ; preds = %18, %21
%22 = phi i64 [ %60, %21 ], [ 0, %18 ]
%23 = phi double* [ %59, %21 ], [ %20, %18 ]
%24 = phi i64 [ %61, %21 ], [ 0, %18 ]
%25 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %22
%26 = load double, double* %25
%27 = getelementptr inbounds double*, double** %3, i64 %22
%28 = load double*, double** %27
%29 = getelementptr inbounds double, double* %28, i64 %19
%30 = load double, double* %29
%31 = fmul double %26, %30
%32 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 1
store double %31, double* %23
%33 = or i64 %22, 1
%34 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = getelementptr inbounds double*, double** %3, i64 %33
%37 = load double*, double** %36
%38 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %19
%39 = load double, double* %38
%40 = fmul double %35, %39
%41 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 2
store double %40, double* %32
%42 = or i64 %22, 2
%43 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = getelementptr inbounds double*, double** %3, i64 %42
%46 = load double*, double** %45
%47 = getelementptr inbounds double, double* %46, i64 %19
%48 = load double, double* %47
%49 = fmul double %44, %48
%50 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 3
store double %49, double* %41
%51 = or i64 %22, 3
%52 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = getelementptr inbounds double*, double** %3, i64 %51
%55 = load double*, double** %54
%56 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 %19
%57 = load double, double* %56
%58 = fmul double %53, %57
%59 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 4
store double %58, double* %50
%60 = add nuw nsw i64 %22, 4
%61 = add i64 %24, 4
%62 = icmp eq i64 %61, %11
br i1 %62, label %63, label %21
63: ; preds = %21, %18
%64 = phi double* [ undef, %18 ], [ %59, %21 ]
%65 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %60, %21 ]
%66 = phi double* [ %20, %18 ], [ %59, %21 ]
br i1 %12, label %82, label %67
67: ; preds = %63, %67
%68 = phi i64 [ %79, %67 ], [ %65, %63 ]
%69 = phi double* [ %78, %67 ], [ %66, %63 ]
%70 = phi i64 [ %80, %67 ], [ 0, %63 ]
%71 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %68
%72 = load double, double* %71
%73 = getelementptr inbounds double*, double** %3, i64 %68
%74 = load double*, double** %73
%75 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 %19
%76 = load double, double* %75
%77 = fmul double %72, %76
%78 = getelementptr inbounds double, double* %69, i64 1
store double %77, double* %69
%79 = add nuw nsw i64 %68, 1
%80 = add i64 %70, 1
%81 = icmp eq i64 %80, %9
br i1 %81, label %82, label %67
82: ; preds = %67, %63
%83 = phi double* [ %64, %63 ], [ %78, %67 ]
%84 = add nuw nsw i64 %19, 1
%85 = icmp eq i64 %84, %7
br i1 %85, label %86, label %18
86: ; preds = %82
%87 = add nuw nsw i64 %14, 1
%88 = icmp eq i64 %87, %7
br i1 %88, label %89, label %13
89: ; preds = %86, %4
ret void
}