void subouter(double *out, double *a, int n) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    for (j = 0; j < n; j++) {
      out[i * n + j] -= a[i] * a[j];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<subouter>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11aa <subouter+0xaa>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1197 <subouter+0x97>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movq   %xmm0,%rdx
movabs $0x8000000000000000,%rsi
xor    %rsi,%rdx
movq   %rdx,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1129 <subouter+0x29>
jmp    119c <subouter+0x9c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1116 <subouter+0x16>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<subouter>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    12f9 <subouter+0x1f9>
mov    %rdi,%r8
mov    %edx,%r15d
lea    (%rsi,%r15,8),%rax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
mov    %r15d,%eax
and    $0xfffffffc,%eax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
mov    %r15,%rax
neg    %rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
lea    0x10(%rdi),%r13
lea    0x0(,%r15,8),%rdi
mov    %rdi,%r14
and    $0xffffffffffffffe0,%r14
lea    0x8(%r8),%rbx
xor    %eax,%eax
movapd 0xea8(%rip),%xmm0
mov    %edx,-0x24(%rsp)
mov    %rdi,-0x20(%rsp)
jmp    1183 <subouter+0x83>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rax
add    %rdi,%r13
add    %rdi,%rbx
cmp    %r15,%rax
je     12f9 <subouter+0x1f9>
mov    %rax,%r12
imul   %r15,%r12
cmp    $0x4,%edx
jae    1220 <subouter+0x120>
xor    %ebp,%ebp
mov    %rbp,%rcx
test   $0x1,%r15b
je     11c2 <subouter+0xc2>
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm1
add    %rbp,%r12
mulsd  (%rsi,%rbp,8),%xmm1
movsd  (%r8,%r12,8),%xmm2
subsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,(%r8,%r12,8)
mov    %rbp,%rcx
or     $0x1,%rcx
not    %rbp
cmp    -0x8(%rsp),%rbp
je     1170 <subouter+0x70>
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm1
mulsd  (%rsi,%rcx,8),%xmm1
movsd  -0x8(%rbx,%rcx,8),%xmm2
subsd  %xmm1,%xmm2
movsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm1
movsd  %xmm2,-0x8(%rbx,%rcx,8)
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm2
mulsd  0x8(%rsi,%rcx,8),%xmm2
subsd  %xmm2,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rbx,%rcx,8)
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%r15
jne    11d0 <subouter+0xd0>
jmp    1170 <subouter+0x70>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r12,%r15,1),%rcx
lea    (%r8,%r12,8),%rbp
mov    %r8,%rdi
lea    (%r8,%rcx,8),%rcx
lea    (%rsi,%rax,8),%r8
add    $0x8,%r8
lea    (%rsi,%rax,8),%r10
cmp    -0x10(%rsp),%rbp
setb   %r11b
cmp    %rsi,%rcx
seta   %dl
cmp    %r8,%rbp
setb   %r9b
cmp    %rcx,%r10
setb   %r8b
test   %dl,%r11b
jne    12e6 <subouter+0x1e6>
mov    $0x0,%ebp
and    %r8b,%r9b
mov    -0x24(%rsp),%edx
mov    %rdi,%r8
mov    -0x20(%rsp),%rdi
jne    1195 <subouter+0x95>
movsd  (%rsi,%rax,8),%xmm1
unpcklpd %xmm1,%xmm1
xorpd  %xmm0,%xmm1
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movupd (%rsi,%rcx,1),%xmm2
movupd 0x10(%rsi,%rcx,1),%xmm3
movupd -0x10(%r13,%rcx,1),%xmm4
movupd 0x0(%r13,%rcx,1),%xmm5
mulpd  %xmm1,%xmm2
addpd  %xmm4,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
addpd  %xmm5,%xmm3
movupd %xmm2,-0x10(%r13,%rcx,1)
movupd %xmm3,0x0(%r13,%rcx,1)
add    $0x20,%rcx
cmp    %rcx,%r14
jne    1290 <subouter+0x190>
mov    -0x18(%rsp),%rcx
mov    %rcx,%rbp
cmp    %r15,%rcx
je     1170 <subouter+0x70>
jmp    1195 <subouter+0x95>
xor    %ebp,%ebp
mov    -0x24(%rsp),%edx
mov    %rdi,%r8
mov    -0x20(%rsp),%rdi
jmp    1195 <subouter+0x95>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @subouter(double* %0, double* %1, i32 %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store double* %0, double** %4
store double* %1, double** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %44, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %47
13: ; preds = %9
store i32 0, i32* %8
br label %14
14: ; preds = %40, %13
%15 = load i32, i32* %8
%16 = load i32, i32* %6
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %43
18: ; preds = %14
%19 = load double*, double** %5
%20 = load i32, i32* %7
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %21
%23 = load double, double* %22
%24 = load double*, double** %5
%25 = load i32, i32* %8
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = load double*, double** %4
%30 = load i32, i32* %7
%31 = load i32, i32* %6
%32 = mul nsw i32 %30, %31
%33 = load i32, i32* %8
%34 = add nsw i32 %32, %33
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds double, double* %29, i64 %35
%37 = load double, double* %36
%38 = fneg double %23
%39 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %38, double %28, double %37)
store double %39, double* %36
br label %40
40: ; preds = %18
%41 = load i32, i32* %8
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %8
br label %14
43: ; preds = %14
br label %44
44: ; preds = %43
%45 = load i32, i32* %7
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %7
br label %9
47: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @subouter(double* nocapture %0, double* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %104
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
%7 = zext i32 %2 to i64
%8 = getelementptr double, double* %1, i64 %7
%9 = icmp ult i32 %2, 4
%10 = and i64 %7, 4294967292
%11 = icmp eq i64 %10, %7
%12 = and i64 %7, 1
%13 = icmp eq i64 %12, 0
%14 = sub nsw i64 0, %7
br label %15
15: ; preds = %101, %5
%16 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %102, %101 ]
%17 = mul i64 %16, %7
%18 = getelementptr double, double* %0, i64 %17
%19 = add i64 %17, %7
%20 = getelementptr double, double* %0, i64 %19
%21 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %16
%22 = mul nsw i64 %16, %6
br i1 %9, label %64, label %23
23: ; preds = %15
%24 = add nuw i64 %16, 1
%25 = getelementptr double, double* %1, i64 %24
%26 = getelementptr double, double* %1, i64 %16
%27 = icmp ult double* %18, %8
%28 = icmp ugt double* %20, %1
%29 = and i1 %27, %28
%30 = icmp ult double* %18, %25
%31 = icmp ult double* %26, %20
%32 = and i1 %30, %31
%33 = or i1 %29, %32
br i1 %33, label %64, label %34
34: ; preds = %23
%35 = load double, double* %21
%36 = insertelement <2 x double> poison, double %35, i64 0
%37 = shufflevector <2 x double> %36, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%38 = insertelement <2 x double> poison, double %35, i64 0
%39 = shufflevector <2 x double> %38, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%40 = fneg <2 x double> %37
%41 = fneg <2 x double> %39
br label %42
42: ; preds = %42, %34
%43 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %61, %42 ]
%44 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %43
%45 = bitcast double* %44 to <2 x double>*
%46 = load <2 x double>, <2 x double>* %45
%47 = getelementptr inbounds double, double* %44, i64 2
%48 = bitcast double* %47 to <2 x double>*
%49 = load <2 x double>, <2 x double>* %48
%50 = add nuw nsw i64 %43, %22
%51 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %50
%52 = bitcast double* %51 to <2 x double>*
%53 = load <2 x double>, <2 x double>* %52
%54 = getelementptr inbounds double, double* %51, i64 2
%55 = bitcast double* %54 to <2 x double>*
%56 = load <2 x double>, <2 x double>* %55
%57 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %40, <2 x double> %46, <2 x double> %53)
%58 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %41, <2 x double> %49, <2 x double> %56)
%59 = bitcast double* %51 to <2 x double>*
store <2 x double> %57, <2 x double>* %59
%60 = bitcast double* %54 to <2 x double>*
store <2 x double> %58, <2 x double>* %60
%61 = add nuw i64 %43, 4
%62 = icmp eq i64 %61, %10
br i1 %62, label %63, label %42
63: ; preds = %42
br i1 %11, label %101, label %64
64: ; preds = %23, %15, %63
%65 = phi i64 [ 0, %23 ], [ 0, %15 ], [ %10, %63 ]
%66 = xor i64 %65, -1
br i1 %13, label %77, label %67
67: ; preds = %64
%68 = load double, double* %21
%69 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %65
%70 = load double, double* %69
%71 = add nuw nsw i64 %65, %22
%72 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %71
%73 = load double, double* %72
%74 = fneg double %68
%75 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %74, double %70, double %73)
store double %75, double* %72
%76 = or i64 %65, 1
br label %77
77: ; preds = %67, %64
%78 = phi i64 [ %65, %64 ], [ %76, %67 ]
%79 = icmp eq i64 %66, %14
br i1 %79, label %101, label %80
80: ; preds = %77, %80
%81 = phi i64 [ %99, %80 ], [ %78, %77 ]
%82 = load double, double* %21
%83 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %81
%84 = load double, double* %83
%85 = add nuw nsw i64 %81, %22
%86 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %85
%87 = load double, double* %86
%88 = fneg double %82
%89 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %88, double %84, double %87)
store double %89, double* %86
%90 = add nuw nsw i64 %81, 1
%91 = load double, double* %21
%92 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %90
%93 = load double, double* %92
%94 = add nuw nsw i64 %90, %22
%95 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %94
%96 = load double, double* %95
%97 = fneg double %91
%98 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %97, double %93, double %96)
store double %98, double* %95
%99 = add nuw nsw i64 %81, 2
%100 = icmp eq i64 %99, %7
br i1 %100, label %101, label %80
101: ; preds = %77, %80, %63
%102 = add nuw nsw i64 %16, 1
%103 = icmp eq i64 %102, %7
br i1 %103, label %104, label %15
104: ; preds = %101, %3
ret void
}