const int **alloc1(const int N) {
  printf("* alloc1():\n");
  const int **a = malloc(N * sizeof(int *));
  null_check(a);
  a[0] = malloc(N * N * sizeof(int));
  null_check(a[0]);
  for (int i = 1; i < N; i++) {
    a[i] = a[0] + (N * i);
  }
  return a;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<alloc1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
lea    0xebe(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movslq -0x4(%rbp),%rdi
shl    $0x3,%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <null_check@plt>
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
movslq %eax,%rdi
shl    $0x2,%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <null_check@plt>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11d4 <alloc1+0xa4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdx
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1197 <alloc1+0x67>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<alloc1>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%r14d
lea    0xebf(%rip),%rdi
call   1030 <puts@plt>
movslq %r14d,%r15
lea    0x0(,%r15,8),%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %rax,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <null_check@plt>
mov    %r15d,%edi
imul   %edi,%edi
shl    $0x2,%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,(%rbx)
mov    %rax,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <null_check@plt>
cmp    $0x2,%r15d
jl     1230 <alloc1+0x100>
mov    (%rbx),%r8
mov    %r14d,%eax
lea    -0x1(%rax),%r10
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %r10d,%r9d
and    $0x3,%r9d
mov    $0x1,%esi
cmp    $0x3,%rax
jb     11fd <alloc1+0xcd>
and    $0xfffffffffffffffc,%r10
mov    %r15,%rdi
shl    $0x4,%rdi
lea    (%r8,%rdi,1),%rcx
lea    (%r15,%r15,2),%rax
lea    (%r8,%rax,4),%rbp
lea    (%r8,%r15,4),%rax
lea    (%r8,%r15,8),%rdx
xor    %esi,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rax,0x8(%rbx,%rsi,8)
mov    %rdx,0x10(%rbx,%rsi,8)
mov    %rbp,0x18(%rbx,%rsi,8)
mov    %rcx,0x20(%rbx,%rsi,8)
add    $0x4,%rsi
add    %rdi,%rcx
add    %rdi,%rbp
add    %rdi,%rax
add    %rdi,%rdx
cmp    %rsi,%r10
jne    11d0 <alloc1+0xa0>
add    $0x1,%rsi
test   %r9,%r9
je     1230 <alloc1+0x100>
lea    (%rbx,%rsi,8),%rax
imul   %r15,%rsi
lea    (%r8,%rsi,4),%rcx
shl    $0x2,%r15
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %rcx,(%rax,%rdx,8)
add    $0x1,%rdx
add    %r15,%rcx
cmp    %rdx,%r9
jne    1220 <alloc1+0xf0>
mov    %rbx,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [13 x i8] c"* alloc1():\0A\00"
define i32** @alloc1(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32**
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%5 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([13 x i8], [13 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%6 = load i32, i32* %2
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = mul i64 %7, 8
%9 = call i8* @malloc(i64 %8)
%10 = bitcast i8* %9 to i32**
store i32** %10, i32*** %3
%11 = load i32**, i32*** %3
%12 = call i32 (i32**, ...) bitcast (i32 (...)* @null_check to i32 (i32**, ...)*)(i32** %11)
%13 = load i32, i32* %2
%14 = load i32, i32* %2
%15 = mul nsw i32 %13, %14
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 %16, 4
%18 = call i8* @malloc(i64 %17)
%19 = bitcast i8* %18 to i32*
%20 = load i32**, i32*** %3
%21 = getelementptr inbounds i32*, i32** %20, i64 0
store i32* %19, i32** %21
%22 = load i32**, i32*** %3
%23 = getelementptr inbounds i32*, i32** %22, i64 0
%24 = load i32*, i32** %23
%25 = call i32 (i32*, ...) bitcast (i32 (...)* @null_check to i32 (i32*, ...)*)(i32* %24)
store i32 1, i32* %4
br label %26
26: ; preds = %43, %1
%27 = load i32, i32* %4
%28 = load i32, i32* %2
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %46
30: ; preds = %26
%31 = load i32**, i32*** %3
%32 = getelementptr inbounds i32*, i32** %31, i64 0
%33 = load i32*, i32** %32
%34 = load i32, i32* %2
%35 = load i32, i32* %4
%36 = mul nsw i32 %34, %35
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %37
%39 = load i32**, i32*** %3
%40 = load i32, i32* %4
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32*, i32** %39, i64 %41
store i32* %38, i32** %42
br label %43
43: ; preds = %30
%44 = load i32, i32* %4
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %4
br label %26
46: ; preds = %26
%47 = load i32**, i32*** %3
ret i32** %47
}

LLVM IR (-O2):
@str = [12 x i8] c"* alloc1():\00"
define i32** @alloc1(i32 %0) {
%2 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
%3 = sext i32 %0 to i64
%4 = shl nsw i64 %3, 3
%5 = tail call i8* @malloc(i64 %4)
%6 = bitcast i8* %5 to i32**
%7 = tail call i32 (i32**, ...) bitcast (i32 (...)* @null_check to i32 (i32**, ...)*)(i32** %6)
%8 = mul nsw i32 %0, %0
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = shl nuw nsw i64 %9, 2
%11 = tail call i8* @malloc(i64 %10)
%12 = bitcast i8* %11 to i32*
%13 = bitcast i8* %5 to i8**
store i8* %11, i8** %13
%14 = tail call i32 (i32*, ...) bitcast (i32 (...)* @null_check to i32 (i32*, ...)*)(i32* %12)
%15 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %15, label %16, label %37
16: ; preds = %1
%17 = load i32*, i32** %6
%18 = zext i32 %0 to i64
%19 = add nsw i64 %18, -1
%20 = add nsw i64 %18, -2
%21 = and i64 %19, 3
%22 = icmp ult i64 %20, 3
br i1 %22, label %25, label %23
23: ; preds = %16
%24 = and i64 %19, -4
br label %38
25: ; preds = %38, %16
%26 = phi i64 [ 1, %16 ], [ %56, %38 ]
%27 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %27, label %37, label %28
28: ; preds = %25, %28
%29 = phi i64 [ %34, %28 ], [ %26, %25 ]
%30 = phi i64 [ %35, %28 ], [ 0, %25 ]
%31 = mul nsw i64 %29, %3
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %31
%33 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %29
store i32* %32, i32** %33
%34 = add nuw nsw i64 %29, 1
%35 = add i64 %30, 1
%36 = icmp eq i64 %35, %21
br i1 %36, label %37, label %28
37: ; preds = %25, %28, %1
ret i32** %6
38: ; preds = %38, %23
%39 = phi i64 [ 1, %23 ], [ %56, %38 ]
%40 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %57, %38 ]
%41 = mul nsw i64 %39, %3
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %41
%43 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %39
store i32* %42, i32** %43
%44 = add nuw nsw i64 %39, 1
%45 = mul nsw i64 %44, %3
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %45
%47 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %44
store i32* %46, i32** %47
%48 = add nuw nsw i64 %39, 2
%49 = mul nsw i64 %48, %3
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %49
%51 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %48
store i32* %50, i32** %51
%52 = add nuw nsw i64 %39, 3
%53 = mul nsw i64 %52, %3
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %53
%55 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %52
store i32* %54, i32** %55
%56 = add nuw nsw i64 %39, 4
%57 = add nuw i64 %40, 4
%58 = icmp eq i64 %57, %24
br i1 %58, label %25, label %38
}