#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 */
size_t matrix_mult(int len, double *restrict a, double *restrict b,
                   double *restrict c) {
  int i, j, k, l, m;
  size_t fpops;
  double temp;
  fpops = (size_t)2 * len * len * len;
  for (i = 0; i < len; i++) {
    for (j = 0; j < len; j++) {
      temp = b[i * len + j];
      b[i * len + j] = b[j * len + i];
      b[j * len + i] = temp;
    }
  }
  for (i = 0; i < len; i++) {
    for (j = 0; j < len; j++) {
      for (k = 0; k < len; k++) {
        a[i * len + j] += b[i * len + k] * c[j * len + k];
      }
    }
  }
  return fpops;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix_mult>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11d8 <matrix_mult+0xd8>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11c5 <matrix_mult+0xc5>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1149 <matrix_mult+0x49>
jmp    11ca <matrix_mult+0xca>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1136 <matrix_mult+0x36>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1294 <matrix_mult+0x194>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1281 <matrix_mult+0x181>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    126e <matrix_mult+0x16e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1205 <matrix_mult+0x105>
jmp    1273 <matrix_mult+0x173>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11f2 <matrix_mult+0xf2>
jmp    1286 <matrix_mult+0x186>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11df <matrix_mult+0xdf>
mov    -0x40(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix_mult>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,-0x18(%rsp)
movslq %edi,%rax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
test   %eax,%eax
jle    12ca <matrix_mult+0x1ca>
mov    -0x20(%rsp),%r13
mov    %r13d,%r10d
lea    -0x1(%r10),%r9
mov    %r10d,%r14d
and    $0xfffffffe,%r14d
lea    0x8(%rdx),%rbx
lea    0x0(,%r13,8),%r11
shl    $0x4,%r13
xor    %r15d,%r15d
mov    %rdx,%r12
mov    -0x20(%rsp),%rcx
jmp    1164 <matrix_mult+0x64>
nop
add    $0x1,%r15
add    %r11,%rbx
add    $0x8,%r12
cmp    %r10,%r15
je     11e2 <matrix_mult+0xe2>
test   %r9,%r9
je     11b0 <matrix_mult+0xb0>
mov    %r12,%rax
xor    %ebp,%ebp
xchg   %ax,%ax
movsd  -0x8(%rbx,%rbp,8),%xmm0
movsd  (%rax),%xmm1
movsd  %xmm1,-0x8(%rbx,%rbp,8)
movsd  %xmm0,(%rax)
movsd  (%rbx,%rbp,8),%xmm0
movsd  (%rax,%r11,1),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rbx,%rbp,8)
movsd  %xmm0,(%rax,%r11,1)
add    $0x2,%rbp
add    %r13,%rax
cmp    %rbp,%r14
jne    1170 <matrix_mult+0x70>
test   $0x1,%r10b
je     1150 <matrix_mult+0x50>
jmp    11b8 <matrix_mult+0xb8>
xchg   %ax,%ax
xor    %ebp,%ebp
test   $0x1,%r10b
je     1150 <matrix_mult+0x50>
mov    %r15,%rax
imul   %rcx,%rax
add    %rbp,%rax
movsd  (%rdx,%rax,8),%xmm0
imul   %rcx,%rbp
add    %r15,%rbp
movsd  (%rdx,%rbp,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdx,%rax,8)
movsd  %xmm0,(%rdx,%rbp,8)
jmp    1150 <matrix_mult+0x50>
test   %edi,%edi
jle    12ca <matrix_mult+0x1ca>
mov    %r10d,%edi
and    $0xfffffffe,%edi
lea    0x8(%rdx),%rax
mov    -0x18(%rsp),%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
xor    %r12d,%r12d
mov    -0x18(%rsp),%rcx
jmp    1225 <matrix_mult+0x125>
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x8(%rsp),%r12
add    $0x1,%r12
add    %r11,%rax
cmp    %r10,%r12
je     12ca <matrix_mult+0x1ca>
mov    %r12,-0x8(%rsp)
imul   -0x20(%rsp),%r12
mov    -0x10(%rsp),%rbx
xor    %r15d,%r15d
jmp    1251 <matrix_mult+0x151>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  %xmm0,(%rsi,%rbp,8)
add    $0x1,%r15
add    %r11,%rbx
cmp    %r10,%r15
je     1210 <matrix_mult+0x110>
lea    (%r15,%r12,1),%rbp
movsd  (%rsi,%rbp,8),%xmm0
xor    %r14d,%r14d
test   %r9,%r9
je     129f <matrix_mult+0x19f>
movapd %xmm0,%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  -0x8(%rax,%r14,8),%xmm2
movsd  (%rax,%r14,8),%xmm0
mulsd  -0x8(%rbx,%r14,8),%xmm2
mulsd  (%rbx,%r14,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%r14
movapd %xmm0,%xmm1
cmp    %r14,%rdi
jne    1270 <matrix_mult+0x170>
test   $0x1,%r10b
je     1240 <matrix_mult+0x140>
mov    %r15,%r13
imul   -0x20(%rsp),%r13
lea    (%r14,%r12,1),%r8
movsd  (%rdx,%r8,8),%xmm1
add    %r14,%r13
mulsd  (%rcx,%r13,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
jmp    1240 <matrix_mult+0x140>
mov    -0x20(%rsp),%rcx
mov    %rcx,%rax
imul   %rcx,%rax
imul   %rcx,%rax
add    %rax,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @matrix_mult(i32 %0, double* noalias %1, double* noalias %2, double* noalias %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca double*
%7 = alloca double*
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i64
%15 = alloca double
store i32 %0, i32* %5
store double* %1, double** %6
store double* %2, double** %7
store double* %3, double** %8
%16 = load i32, i32* %5
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = mul i64 2, %17
%19 = load i32, i32* %5
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = mul i64 %18, %20
%22 = load i32, i32* %5
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = mul i64 %21, %23
store i64 %24, i64* %14
store i32 0, i32* %9
br label %25
25: ; preds = %74, %4
%26 = load i32, i32* %9
%27 = load i32, i32* %5
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %77
29: ; preds = %25
store i32 0, i32* %10
br label %30
30: ; preds = %70, %29
%31 = load i32, i32* %10
%32 = load i32, i32* %5
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %73
34: ; preds = %30
%35 = load double*, double** %7
%36 = load i32, i32* %9
%37 = load i32, i32* %5
%38 = mul nsw i32 %36, %37
%39 = load i32, i32* %10
%40 = add nsw i32 %38, %39
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds double, double* %35, i64 %41
%43 = load double, double* %42
store double %43, double* %15
%44 = load double*, double** %7
%45 = load i32, i32* %10
%46 = load i32, i32* %5
%47 = mul nsw i32 %45, %46
%48 = load i32, i32* %9
%49 = add nsw i32 %47, %48
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = load double*, double** %7
%54 = load i32, i32* %9
%55 = load i32, i32* %5
%56 = mul nsw i32 %54, %55
%57 = load i32, i32* %10
%58 = add nsw i32 %56, %57
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds double, double* %53, i64 %59
store double %52, double* %60
%61 = load double, double* %15
%62 = load double*, double** %7
%63 = load i32, i32* %10
%64 = load i32, i32* %5
%65 = mul nsw i32 %63, %64
%66 = load i32, i32* %9
%67 = add nsw i32 %65, %66
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds double, double* %62, i64 %68
store double %61, double* %69
br label %70
70: ; preds = %34
%71 = load i32, i32* %10
%72 = add nsw i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %10
br label %30
73: ; preds = %30
br label %74
74: ; preds = %73
%75 = load i32, i32* %9
%76 = add nsw i32 %75, 1
store i32 %76, i32* %9
br label %25
77: ; preds = %25
store i32 0, i32* %9
br label %78
78: ; preds = %129, %77
%79 = load i32, i32* %9
%80 = load i32, i32* %5
%81 = icmp slt i32 %79, %80
br i1 %81, label %82, label %132
82: ; preds = %78
store i32 0, i32* %10
br label %83
83: ; preds = %125, %82
%84 = load i32, i32* %10
%85 = load i32, i32* %5
%86 = icmp slt i32 %84, %85
br i1 %86, label %87, label %128
87: ; preds = %83
store i32 0, i32* %11
br label %88
88: ; preds = %121, %87
%89 = load i32, i32* %11
%90 = load i32, i32* %5
%91 = icmp slt i32 %89, %90
br i1 %91, label %92, label %124
92: ; preds = %88
%93 = load double*, double** %7
%94 = load i32, i32* %9
%95 = load i32, i32* %5
%96 = mul nsw i32 %94, %95
%97 = load i32, i32* %11
%98 = add nsw i32 %96, %97
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds double, double* %93, i64 %99
%101 = load double, double* %100
%102 = load double*, double** %8
%103 = load i32, i32* %10
%104 = load i32, i32* %5
%105 = mul nsw i32 %103, %104
%106 = load i32, i32* %11
%107 = add nsw i32 %105, %106
%108 = sext i32 %107 to i64
%109 = getelementptr inbounds double, double* %102, i64 %108
%110 = load double, double* %109
%111 = load double*, double** %6
%112 = load i32, i32* %9
%113 = load i32, i32* %5
%114 = mul nsw i32 %112, %113
%115 = load i32, i32* %10
%116 = add nsw i32 %114, %115
%117 = sext i32 %116 to i64
%118 = getelementptr inbounds double, double* %111, i64 %117
%119 = load double, double* %118
%120 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %101, double %110, double %119)
store double %120, double* %118
br label %121
121: ; preds = %92
%122 = load i32, i32* %11
%123 = add nsw i32 %122, 1
store i32 %123, i32* %11
br label %88
124: ; preds = %88
br label %125
125: ; preds = %124
%126 = load i32, i32* %10
%127 = add nsw i32 %126, 1
store i32 %127, i32* %10
br label %83
128: ; preds = %83
br label %129
129: ; preds = %128
%130 = load i32, i32* %9
%131 = add nsw i32 %130, 1
store i32 %131, i32* %9
br label %78
132: ; preds = %78
%133 = load i64, i64* %14
ret i64 %133
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @matrix_mult(i32 %0, double* noalias nocapture %1, double* noalias nocapture %2, double* noalias nocapture %3) {
%5 = sext i32 %0 to i64
%6 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %6, label %7, label %108
7: ; preds = %4
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = add nsw i64 %8, -1
%10 = and i64 %8, 1
%11 = icmp eq i64 %9, 0
%12 = and i64 %8, 4294967294
%13 = icmp eq i64 %10, 0
br label %14
14: ; preds = %55, %7
%15 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %56, %55 ]
%16 = mul nsw i64 %15, %5
br i1 %11, label %45, label %24
17: ; preds = %55
br i1 %6, label %18, label %108
18: ; preds = %17
%19 = zext i32 %0 to i64
%20 = and i64 %8, 1
%21 = icmp eq i64 %9, 0
%22 = and i64 %8, 4294967294
%23 = icmp eq i64 %20, 0
br label %58
24: ; preds = %14, %24
%25 = phi i64 [ %42, %24 ], [ 0, %14 ]
%26 = phi i64 [ %43, %24 ], [ 0, %14 ]
%27 = add nsw i64 %25, %16
%28 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %27
%29 = load double, double* %28
%30 = mul nsw i64 %25, %5
%31 = add nsw i64 %30, %15
%32 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %31
%33 = load double, double* %32
store double %33, double* %28
store double %29, double* %32
%34 = or i64 %25, 1
%35 = add nsw i64 %34, %16
%36 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %35
%37 = load double, double* %36
%38 = mul nsw i64 %34, %5
%39 = add nsw i64 %38, %15
%40 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %39
%41 = load double, double* %40
store double %41, double* %36
store double %37, double* %40
%42 = add nuw nsw i64 %25, 2
%43 = add i64 %26, 2
%44 = icmp eq i64 %43, %12
br i1 %44, label %45, label %24
45: ; preds = %24, %14
%46 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %42, %24 ]
br i1 %13, label %55, label %47
47: ; preds = %45
%48 = add nsw i64 %46, %16
%49 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %48
%50 = load double, double* %49
%51 = mul nsw i64 %46, %5
%52 = add nsw i64 %51, %15
%53 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %52
%54 = load double, double* %53
store double %54, double* %49
store double %50, double* %53
br label %55
55: ; preds = %45, %47
%56 = add nuw nsw i64 %15, 1
%57 = icmp eq i64 %56, %8
br i1 %57, label %17, label %14
58: ; preds = %105, %18
%59 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %106, %105 ]
%60 = mul nsw i64 %59, %5
br label %61
61: ; preds = %101, %58
%62 = phi i64 [ 0, %58 ], [ %103, %101 ]
%63 = mul nsw i64 %62, %5
%64 = add nsw i64 %62, %60
%65 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %64
%66 = load double, double* %65
br i1 %21, label %89, label %67
67: ; preds = %61, %67
%68 = phi i64 [ %86, %67 ], [ 0, %61 ]
%69 = phi double [ %85, %67 ], [ %66, %61 ]
%70 = phi i64 [ %87, %67 ], [ 0, %61 ]
%71 = add nsw i64 %68, %60
%72 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %71
%73 = load double, double* %72
%74 = add nsw i64 %68, %63
%75 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %74
%76 = load double, double* %75
%77 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %73, double %76, double %69)
%78 = or i64 %68, 1
%79 = add nsw i64 %78, %60
%80 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %79
%81 = load double, double* %80
%82 = add nsw i64 %78, %63
%83 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %82
%84 = load double, double* %83
%85 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %81, double %84, double %77)
%86 = add nuw nsw i64 %68, 2
%87 = add i64 %70, 2
%88 = icmp eq i64 %87, %22
br i1 %88, label %89, label %67
89: ; preds = %67, %61
%90 = phi double [ undef, %61 ], [ %85, %67 ]
%91 = phi i64 [ 0, %61 ], [ %86, %67 ]
%92 = phi double [ %66, %61 ], [ %85, %67 ]
br i1 %23, label %101, label %93
93: ; preds = %89
%94 = add nsw i64 %91, %60
%95 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %94
%96 = load double, double* %95
%97 = add nsw i64 %91, %63
%98 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %97
%99 = load double, double* %98
%100 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %96, double %99, double %92)
br label %101
101: ; preds = %89, %93
%102 = phi double [ %90, %89 ], [ %100, %93 ]
store double %102, double* %65
%103 = add nuw nsw i64 %62, 1
%104 = icmp eq i64 %103, %19
br i1 %104, label %105, label %61
105: ; preds = %101
%106 = add nuw nsw i64 %59, 1
%107 = icmp eq i64 %106, %19
br i1 %107, label %108, label %58
108: ; preds = %105, %4, %17
%109 = shl nsw i64 %5, 1
%110 = mul i64 %109, %5
%111 = mul i64 %110, %5
ret i64 %111
}