#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 */
int /*<<< orphan*/ free(float *);
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memcpy(float *, float *, int);
void transpose(float in[], float out[], int rows, int columns) {
  int i, j, p;
  static float *temp = 0;
  static int tempsize = 0;
  if (!temp || tempsize < rows * columns) {
    if (temp)
      free(temp);
    temp = (float *)malloc(rows * columns * sizeof(float));
    tempsize = rows * columns;
  }
  p = 0;
  for (j = 0; j < columns; j++) {
    for (i = 0; i < rows; i++) {
      temp[j * rows + i] = in[i * columns + j];
    }
  }
  memcpy(out, temp, rows * columns * sizeof(float));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<transpose>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,0x2ef2(%rip)
je     1169 <transpose+0x39>
mov    0x2eee(%rip),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11ab <transpose+0x7b>
cmpq   $0x0,0x2ecf(%rip)
je     1183 <transpose+0x53>
mov    0x2ec2(%rip),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,0x2ea2(%rip)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,0x2e9d(%rip)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1228 <transpose+0xf8>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1215 <transpose+0xe5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    0x2e4b(%rip),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11cc <transpose+0x9c>
jmp    121a <transpose+0xea>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11b9 <transpose+0x89>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    0x2e0d(%rip),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<transpose>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %ecx,%ebp
mov    %edx,%r13d
mov    %rsi,0x10(%rsp)
mov    %rdi,0x8(%rsp)
mov    0x2eec(%rip),%rsi
mov    %ecx,%ebx
imul   %edx,%ebx
test   %rsi,%rsi
je     116e <transpose+0x3e>
cmp    %ebx,0x2ee4(%rip)
jge    118a <transpose+0x5a>
mov    %rsi,%rdi
call   1030 <free@plt>
lea    0x0(,%rbx,4),%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rsi
mov    %rax,0x2ebc(%rip)
mov    %ebx,0x2ebe(%rip)
mov    %ebp,0x4(%rsp)
test   %ebp,%ebp
jle    124c <transpose+0x11c>
mov    0x4(%rsp),%eax
movslq %r13d,%r8
mov    %r8d,%r9d
mov    %r9d,%edi
and    $0xfffffffe,%edi
lea    0x0(,%rax,8),%rbx
lea    0x4(%rsi),%rcx
lea    0x0(,%r8,4),%r10
xor    %edx,%edx
mov    0x8(%rsp),%r15
mov    0x8(%rsp),%r12
jmp    11e0 <transpose+0xb0>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rdx
add    $0x4,%r15
add    %r10,%rcx
cmp    %rax,%rdx
je     124c <transpose+0x11c>
test   %r13d,%r13d
jle    11d0 <transpose+0xa0>
cmp    $0x1,%r13d
jne    11f0 <transpose+0xc0>
xor    %r14d,%r14d
jmp    1224 <transpose+0xf4>
mov    %r15,%r11
xor    %r14d,%r14d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%r11),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rcx,%r14,4)
movss  (%r11,%rax,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rcx,%r14,4)
add    $0x2,%r14
add    %rbx,%r11
cmp    %r14,%rdi
jne    1200 <transpose+0xd0>
test   $0x1,%r9b
je     11d0 <transpose+0xa0>
mov    %rdx,%r11
imul   %r8,%r11
mov    %r14,%rbp
imul   %rax,%rbp
add    %rdx,%rbp
movss  (%r12,%rbp,4),%xmm0
add    %r14,%r11
movss  %xmm0,(%rsi,%r11,4)
jmp    11d0 <transpose+0xa0>
mov    0x4(%rsp),%edx
imul   %r13d,%edx
shl    $0x2,%edx
mov    0x10(%rsp),%rdi
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1040 <memcpy@plt>

LLVM IR (-O0):
@transpose.temp = internal global float* null
@transpose.tempsize = internal global i32 0
define void @transpose(float* %0, float* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store float* %0, float** %5
store float* %1, float** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%12 = load float*, float** @transpose.temp
%13 = icmp ne float* %12, null
br i1 %13, label %14, label %20
14: ; preds = %4
%15 = load i32, i32* @transpose.tempsize
%16 = load i32, i32* %7
%17 = load i32, i32* %8
%18 = mul nsw i32 %16, %17
%19 = icmp slt i32 %15, %18
br i1 %19, label %20, label %38
20: ; preds = %14, %4
%21 = load float*, float** @transpose.temp
%22 = icmp ne float* %21, null
br i1 %22, label %23, label %26
23: ; preds = %20
%24 = load float*, float** @transpose.temp
%25 = call i32 @free(float* %24)
br label %26
26: ; preds = %23, %20
%27 = load i32, i32* %7
%28 = load i32, i32* %8
%29 = mul nsw i32 %27, %28
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = mul i64 %30, 4
%32 = trunc i64 %31 to i32
%33 = call i64 @malloc(i32 %32)
%34 = inttoptr i64 %33 to float*
store float* %34, float** @transpose.temp
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %8
%37 = mul nsw i32 %35, %36
store i32 %37, i32* @transpose.tempsize
br label %38
38: ; preds = %26, %14
store i32 0, i32* %11
store i32 0, i32* %10
br label %39
39: ; preds = %70, %38
%40 = load i32, i32* %10
%41 = load i32, i32* %8
%42 = icmp slt i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %73
43: ; preds = %39
store i32 0, i32* %9
br label %44
44: ; preds = %66, %43
%45 = load i32, i32* %9
%46 = load i32, i32* %7
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %69
48: ; preds = %44
%49 = load float*, float** %5
%50 = load i32, i32* %9
%51 = load i32, i32* %8
%52 = mul nsw i32 %50, %51
%53 = load i32, i32* %10
%54 = add nsw i32 %52, %53
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds float, float* %49, i64 %55
%57 = load float, float* %56
%58 = load float*, float** @transpose.temp
%59 = load i32, i32* %10
%60 = load i32, i32* %7
%61 = mul nsw i32 %59, %60
%62 = load i32, i32* %9
%63 = add nsw i32 %61, %62
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds float, float* %58, i64 %64
store float %57, float* %65
br label %66
66: ; preds = %48
%67 = load i32, i32* %9
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %9
br label %44
69: ; preds = %44
br label %70
70: ; preds = %69
%71 = load i32, i32* %10
%72 = add nsw i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %10
br label %39
73: ; preds = %39
%74 = load float*, float** %6
%75 = load float*, float** @transpose.temp
%76 = load i32, i32* %7
%77 = load i32, i32* %8
%78 = mul nsw i32 %76, %77
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = mul i64 %79, 4
%81 = trunc i64 %80 to i32
%82 = call i32 @memcpy(float* %74, float* %75, i32 %81)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@transpose.temp = internal unnamed_addr global float* null
@transpose.tempsize = internal unnamed_addr global i32 0
define void @transpose(float* nocapture %0, float* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = load float*, float** @transpose.temp
%6 = icmp eq float* %5, null
br i1 %6, label %7, label %9
7: ; preds = %4
%8 = mul nsw i32 %3, %2
br label %15
9: ; preds = %4
%10 = load i32, i32* @transpose.tempsize
%11 = mul nsw i32 %3, %2
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %20
13: ; preds = %9
%14 = tail call i32 @free(float* %5)
br label %15
15: ; preds = %7, %13
%16 = phi i32 [ %8, %7 ], [ %11, %13 ]
%17 = shl i32 %16, 2
%18 = tail call i64 @malloc(i32 %17)
%19 = inttoptr i64 %18 to float*
store float* %19, float** @transpose.temp
store i32 %16, i32* @transpose.tempsize
br label %20
20: ; preds = %15, %9
%21 = phi float* [ %19, %15 ], [ %5, %9 ]
%22 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %22, label %23, label %68
23: ; preds = %20
%24 = icmp sgt i32 %2, 0
%25 = zext i32 %3 to i64
%26 = sext i32 %2 to i64
%27 = zext i32 %3 to i64
%28 = zext i32 %2 to i64
%29 = and i64 %28, 1
%30 = icmp eq i32 %2, 1
%31 = and i64 %28, 4294967294
%32 = icmp eq i64 %29, 0
br label %33
33: ; preds = %23, %65
%34 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %66, %65 ]
br i1 %24, label %35, label %65
35: ; preds = %33
%36 = mul nsw i64 %34, %26
br i1 %30, label %56, label %37
37: ; preds = %35, %37
%38 = phi i64 [ %53, %37 ], [ 0, %35 ]
%39 = phi i64 [ %54, %37 ], [ 0, %35 ]
%40 = mul nsw i64 %38, %25
%41 = add nuw nsw i64 %40, %34
%42 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %41
%43 = load float, float* %42
%44 = add nsw i64 %38, %36
%45 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 %44
store float %43, float* %45
%46 = or i64 %38, 1
%47 = mul nsw i64 %46, %25
%48 = add nuw nsw i64 %47, %34
%49 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %48
%50 = load float, float* %49
%51 = add nsw i64 %46, %36
%52 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 %51
store float %50, float* %52
%53 = add nuw nsw i64 %38, 2
%54 = add i64 %39, 2
%55 = icmp eq i64 %54, %31
br i1 %55, label %56, label %37
56: ; preds = %37, %35
%57 = phi i64 [ 0, %35 ], [ %53, %37 ]
br i1 %32, label %65, label %58
58: ; preds = %56
%59 = mul nsw i64 %57, %25
%60 = add nuw nsw i64 %59, %34
%61 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %60
%62 = load float, float* %61
%63 = add nsw i64 %57, %36
%64 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 %63
store float %62, float* %64
br label %65
65: ; preds = %58, %56, %33
%66 = add nuw nsw i64 %34, 1
%67 = icmp eq i64 %66, %27
br i1 %67, label %68, label %33
68: ; preds = %65, %20
%69 = mul nsw i32 %3, %2
%70 = shl i32 %69, 2
%71 = tail call i32 @memcpy(float* %1, float* %21, i32 %70)
ret void
}