void imshift(float *input, float *output, int dx, int dy, int dz, int m, int n,
             int o) {
  for (int k = 0; k < o; k++) {
    for (int j = 0; j < n; j++) {
      for (int i = 0; i < m; i++) {
        if (i + dy >= 0 && i + dy < m && j + dx >= 0 && j + dx < n &&
            k + dz >= 0 && k + dz < o)
          output[i + j * m + k * m * n] =
              input[i + dy + (j + dx) * m + (k + dz) * m * n];
        else
          output[i + j * m + k * m * n] = input[i + j * m + k * m * n];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<imshift>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x18(%rbp),%eax
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    %r9d,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    0x18(%rbp),%eax
jge    128e <imshift+0x18e>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    0x10(%rbp),%eax
jge    127b <imshift+0x17b>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1268 <imshift+0x168>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jl     120b <imshift+0x10b>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    120b <imshift+0x10b>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jl     120b <imshift+0x10b>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
cmp    0x10(%rbp),%eax
jge    120b <imshift+0x10b>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jl     120b <imshift+0x10b>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    0x18(%rbp),%eax
jge    120b <imshift+0x10b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%edx
add    -0x14(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
add    -0x1c(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
imul   0x10(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
imul   0x10(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    1255 <imshift+0x155>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
imul   0x10(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%edx
imul   -0x20(%rbp),%edx
imul   0x10(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    125a <imshift+0x15a>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    114d <imshift+0x4d>
jmp    126d <imshift+0x16d>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    113a <imshift+0x3a>
jmp    1280 <imshift+0x180>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1127 <imshift+0x27>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<imshift>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8d,-0x1c(%rsp)
mov    %edx,-0x18(%rsp)
cmpl   $0x0,0x40(%rsp)
jle    1240 <imshift+0x140>
mov    0x38(%rsp),%eax
movslq %ecx,%rdx
movslq %r9d,%rcx
mov    %ecx,%ebp
mov    %rbp,-0x10(%rsp)
mov    %eax,%ebp
imul   %r9d,%ebp
mov    %ebp,-0x14(%rsp)
mov    %eax,%ebp
imul   -0x1c(%rsp),%ebp
add    -0x18(%rsp),%ebp
imul   %r9d,%ebp
mov    %rdx,-0x8(%rsp)
add    %edx,%ebp
movl   $0x0,-0x20(%rsp)
movl   $0x0,-0x24(%rsp)
jmp    1191 <imshift+0x91>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x24(%rsp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x20(%rsp),%eax
add    -0x14(%rsp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rsp)
mov    %edx,-0x24(%rsp)
cmp    0x40(%rsp),%edx
je     1240 <imshift+0x140>
cmpl   $0x0,0x38(%rsp)
jle    1170 <imshift+0x70>
mov    -0x24(%rsp),%edx
add    -0x1c(%rsp),%edx
sets   %r8b
cmp    0x40(%rsp),%edx
setge  %bl
or     %r8b,%bl
xor    %r10d,%r10d
mov    -0x20(%rsp),%r15d
jmp    11ce <imshift+0xce>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r10d
add    %r9d,%r15d
cmp    0x38(%rsp),%r10d
je     1170 <imshift+0x70>
test   %r9d,%r9d
jle    11c0 <imshift+0xc0>
mov    %r10d,%edx
add    -0x18(%rsp),%edx
sets   %al
cmp    0x38(%rsp),%edx
setge  %r14b
or     %al,%r14b
mov    -0x10(%rsp),%r13
mov    -0x8(%rsp),%r11
mov    %r15d,%r12d
jmp    121f <imshift+0x11f>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %r12d,%rdx
mov    %rdx,%r8
movss  (%rdi,%r8,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rsi,%rdx,4)
add    $0x1,%r12d
add    $0x1,%r11
add    $0xffffffffffffffff,%r13
je     11c0 <imshift+0xc0>
test   %r11,%r11
sets   %al
cmp    %rcx,%r11
setge  %dl
or     %al,%dl
or     %r14b,%dl
or     %bl,%dl
jne    1200 <imshift+0x100>
lea    (%r12,%rbp,1),%eax
movslq %eax,%r8
movslq %r12d,%rdx
jmp    1206 <imshift+0x106>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @imshift(float* %0, float* %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6, i32 %7) {
%9 = alloca float*
%10 = alloca float*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
store float* %0, float** %9
store float* %1, float** %10
store i32 %2, i32* %11
store i32 %3, i32* %12
store i32 %4, i32* %13
store i32 %5, i32* %14
store i32 %6, i32* %15
store i32 %7, i32* %16
store i32 0, i32* %17
br label %20
20: ; preds = %142, %8
%21 = load i32, i32* %17
%22 = load i32, i32* %16
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %145
24: ; preds = %20
store i32 0, i32* %18
br label %25
25: ; preds = %138, %24
%26 = load i32, i32* %18
%27 = load i32, i32* %15
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %141
29: ; preds = %25
store i32 0, i32* %19
br label %30
30: ; preds = %134, %29
%31 = load i32, i32* %19
%32 = load i32, i32* %14
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %137
34: ; preds = %30
%35 = load i32, i32* %19
%36 = load i32, i32* %12
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = icmp sge i32 %37, 0
br i1 %38, label %39, label %103
39: ; preds = %34
%40 = load i32, i32* %19
%41 = load i32, i32* %12
%42 = add nsw i32 %40, %41
%43 = load i32, i32* %14
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %103
45: ; preds = %39
%46 = load i32, i32* %18
%47 = load i32, i32* %11
%48 = add nsw i32 %46, %47
%49 = icmp sge i32 %48, 0
br i1 %49, label %50, label %103
50: ; preds = %45
%51 = load i32, i32* %18
%52 = load i32, i32* %11
%53 = add nsw i32 %51, %52
%54 = load i32, i32* %15
%55 = icmp slt i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %103
56: ; preds = %50
%57 = load i32, i32* %17
%58 = load i32, i32* %13
%59 = add nsw i32 %57, %58
%60 = icmp sge i32 %59, 0
br i1 %60, label %61, label %103
61: ; preds = %56
%62 = load i32, i32* %17
%63 = load i32, i32* %13
%64 = add nsw i32 %62, %63
%65 = load i32, i32* %16
%66 = icmp slt i32 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %103
67: ; preds = %61
%68 = load float*, float** %9
%69 = load i32, i32* %19
%70 = load i32, i32* %12
%71 = add nsw i32 %69, %70
%72 = load i32, i32* %18
%73 = load i32, i32* %11
%74 = add nsw i32 %72, %73
%75 = load i32, i32* %14
%76 = mul nsw i32 %74, %75
%77 = add nsw i32 %71, %76
%78 = load i32, i32* %17
%79 = load i32, i32* %13
%80 = add nsw i32 %78, %79
%81 = load i32, i32* %14
%82 = mul nsw i32 %80, %81
%83 = load i32, i32* %15
%84 = mul nsw i32 %82, %83
%85 = add nsw i32 %77, %84
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds float, float* %68, i64 %86
%88 = load float, float* %87
%89 = load float*, float** %10
%90 = load i32, i32* %19
%91 = load i32, i32* %18
%92 = load i32, i32* %14
%93 = mul nsw i32 %91, %92
%94 = add nsw i32 %90, %93
%95 = load i32, i32* %17
%96 = load i32, i32* %14
%97 = mul nsw i32 %95, %96
%98 = load i32, i32* %15
%99 = mul nsw i32 %97, %98
%100 = add nsw i32 %94, %99
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds float, float* %89, i64 %101
store float %88, float* %102
br label %133
103: ; preds = %61, %56, %50, %45, %39, %34
%104 = load float*, float** %9
%105 = load i32, i32* %19
%106 = load i32, i32* %18
%107 = load i32, i32* %14
%108 = mul nsw i32 %106, %107
%109 = add nsw i32 %105, %108
%110 = load i32, i32* %17
%111 = load i32, i32* %14
%112 = mul nsw i32 %110, %111
%113 = load i32, i32* %15
%114 = mul nsw i32 %112, %113
%115 = add nsw i32 %109, %114
%116 = sext i32 %115 to i64
%117 = getelementptr inbounds float, float* %104, i64 %116
%118 = load float, float* %117
%119 = load float*, float** %10
%120 = load i32, i32* %19
%121 = load i32, i32* %18
%122 = load i32, i32* %14
%123 = mul nsw i32 %121, %122
%124 = add nsw i32 %120, %123
%125 = load i32, i32* %17
%126 = load i32, i32* %14
%127 = mul nsw i32 %125, %126
%128 = load i32, i32* %15
%129 = mul nsw i32 %127, %128
%130 = add nsw i32 %124, %129
%131 = sext i32 %130 to i64
%132 = getelementptr inbounds float, float* %119, i64 %131
store float %118, float* %132
br label %133
133: ; preds = %103, %67
br label %134
134: ; preds = %133
%135 = load i32, i32* %19
%136 = add nsw i32 %135, 1
store i32 %136, i32* %19
br label %30
137: ; preds = %30
br label %138
138: ; preds = %137
%139 = load i32, i32* %18
%140 = add nsw i32 %139, 1
store i32 %140, i32* %18
br label %25
141: ; preds = %25
br label %142
142: ; preds = %141
%143 = load i32, i32* %17
%144 = add nsw i32 %143, 1
store i32 %144, i32* %17
br label %20
145: ; preds = %20
ret void
}

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