void multiply(int size1, int size2, int size3, double *matrix1, double *matrix2,
              double *result) {
  int i, j, k;
  for (k = 0; k < size3; k++) {
    for (i = 0; i < size1; i++) {
      double sum = 0;
      for (j = 0; j < size2; j++) {
        sum += matrix1[i * size2 + j] * matrix2[j * size3 + k];
      }
      result[i * size3 + k] = sum;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multiply>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11e2 <multiply+0xe2>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11cf <multiply+0xcf>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11a6 <multiply+0xa6>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    114e <multiply+0x4e>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1133 <multiply+0x33>
jmp    11d4 <multiply+0xd4>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1120 <multiply+0x20>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multiply>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8,-0x18(%rsp)
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
mov    %edi,-0x24(%rsp)
test   %edx,%edx
jle    1256 <multiply+0x156>
mov    %edx,%eax
movslq %esi,%rcx
mov    -0x24(%rsp),%r15d
mov    %ecx,%r11d
mov    %r11d,%ebx
and    $0xfffffffe,%ebx
mov    -0x20(%rsp),%rdx
add    $0x8,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rsp)
mov    %rcx,-0x8(%rsp)
lea    0x0(,%rcx,8),%r12
mov    %rax,%rdx
shl    $0x4,%rdx
xor    %r13d,%r13d
mov    -0x18(%rsp),%r8
mov    -0x20(%rsp),%rcx
jmp    1181 <multiply+0x81>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r13
add    $0x8,%r8
cmp    %rax,%r13
je     1256 <multiply+0x156>
cmpl   $0x0,-0x24(%rsp)
jle    1170 <multiply+0x70>
mov    -0x10(%rsp),%r14
xor    %r10d,%r10d
jmp    11c0 <multiply+0xc0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    %r10,%rdi
imul   %rax,%rdi
add    %r13,%rdi
movsd  %xmm0,(%r9,%rdi,8)
add    $0x1,%r10
add    %r12,%r14
cmp    %r15,%r10
je     1170 <multiply+0x70>
test   %esi,%esi
jle    11a0 <multiply+0xa0>
cmp    $0x1,%esi
jne    11e0 <multiply+0xe0>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edi,%edi
jmp    1220 <multiply+0x120>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorpd  %xmm1,%xmm1
mov    %r8,%rbp
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax)
movsd  -0x8(%r14,%rdi,8),%xmm2
mulsd  0x0(%rbp),%xmm2
movsd  (%r14,%rdi,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  0x0(%rbp,%rax,8),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%rdi
add    %rdx,%rbp
movapd %xmm0,%xmm1
cmp    %rdi,%rbx
jne    11f0 <multiply+0xf0>
test   $0x1,%r11b
je     11a4 <multiply+0xa4>
mov    %r10,%rbp
imul   -0x8(%rsp),%rbp
add    %rdi,%rbp
movsd  (%rcx,%rbp,8),%xmm1
imul   %rax,%rdi
add    %r13,%rdi
mov    -0x18(%rsp),%rbp
mulsd  0x0(%rbp,%rdi,8),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
jmp    11a4 <multiply+0xa4>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @multiply(i32 %0, i32 %1, i32 %2, double* %3, double* %4, double* %5) {
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca double*
%11 = alloca double*
%12 = alloca double*
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca double
store i32 %0, i32* %7
store i32 %1, i32* %8
store i32 %2, i32* %9
store double* %3, double** %10
store double* %4, double** %11
store double* %5, double** %12
store i32 0, i32* %15
br label %17
17: ; preds = %69, %6
%18 = load i32, i32* %15
%19 = load i32, i32* %9
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %72
21: ; preds = %17
store i32 0, i32* %13
br label %22
22: ; preds = %65, %21
%23 = load i32, i32* %13
%24 = load i32, i32* %7
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %68
26: ; preds = %22
store double 0.000000e+00, double* %16
store i32 0, i32* %14
br label %27
27: ; preds = %52, %26
%28 = load i32, i32* %14
%29 = load i32, i32* %8
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %55
31: ; preds = %27
%32 = load double*, double** %10
%33 = load i32, i32* %13
%34 = load i32, i32* %8
%35 = mul nsw i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %14
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 %38
%40 = load double, double* %39
%41 = load double*, double** %11
%42 = load i32, i32* %14
%43 = load i32, i32* %9
%44 = mul nsw i32 %42, %43
%45 = load i32, i32* %15
%46 = add nsw i32 %44, %45
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = load double, double* %16
%51 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %40, double %49, double %50)
store double %51, double* %16
br label %52
52: ; preds = %31
%53 = load i32, i32* %14
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %14
br label %27
55: ; preds = %27
%56 = load double, double* %16
%57 = load double*, double** %12
%58 = load i32, i32* %13
%59 = load i32, i32* %9
%60 = mul nsw i32 %58, %59
%61 = load i32, i32* %15
%62 = add nsw i32 %60, %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %63
store double %56, double* %64
br label %65
65: ; preds = %55
%66 = load i32, i32* %13
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %13
br label %22
68: ; preds = %22
br label %69
69: ; preds = %68
%70 = load i32, i32* %15
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %15
br label %17
72: ; preds = %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @multiply(i32 %0, i32 %1, i32 %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4, double* nocapture writeonly %5) {
%7 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %7, label %8, label %73
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %0, 0
%10 = icmp sgt i32 %1, 0
%11 = zext i32 %2 to i64
%12 = sext i32 %1 to i64
%13 = zext i32 %2 to i64
%14 = zext i32 %0 to i64
%15 = zext i32 %1 to i64
%16 = and i64 %15, 1
%17 = icmp eq i32 %1, 1
%18 = and i64 %15, 4294967294
%19 = icmp eq i64 %16, 0
br label %20
20: ; preds = %8, %70
%21 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %71, %70 ]
br i1 %9, label %22, label %70
22: ; preds = %20, %63
%23 = phi i64 [ %68, %63 ], [ 0, %20 ]
br i1 %10, label %24, label %63
24: ; preds = %22
%25 = mul nsw i64 %23, %12
br i1 %17, label %50, label %26
26: ; preds = %24, %26
%27 = phi i64 [ %47, %26 ], [ 0, %24 ]
%28 = phi double [ %46, %26 ], [ 0.000000e+00, %24 ]
%29 = phi i64 [ %48, %26 ], [ 0, %24 ]
%30 = add nsw i64 %27, %25
%31 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = mul nsw i64 %27, %11
%34 = add nuw nsw i64 %33, %21
%35 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %34
%36 = load double, double* %35
%37 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %32, double %36, double %28)
%38 = or i64 %27, 1
%39 = add nsw i64 %38, %25
%40 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %39
%41 = load double, double* %40
%42 = mul nsw i64 %38, %11
%43 = add nuw nsw i64 %42, %21
%44 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %41, double %45, double %37)
%47 = add nuw nsw i64 %27, 2
%48 = add i64 %29, 2
%49 = icmp eq i64 %48, %18
br i1 %49, label %50, label %26
50: ; preds = %26, %24
%51 = phi double [ undef, %24 ], [ %46, %26 ]
%52 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %47, %26 ]
%53 = phi double [ 0.000000e+00, %24 ], [ %46, %26 ]
br i1 %19, label %63, label %54
54: ; preds = %50
%55 = add nsw i64 %52, %25
%56 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = mul nsw i64 %52, %11
%59 = add nuw nsw i64 %58, %21
%60 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %57, double %61, double %53)
br label %63
63: ; preds = %54, %50, %22
%64 = phi double [ 0.000000e+00, %22 ], [ %51, %50 ], [ %62, %54 ]
%65 = mul nsw i64 %23, %11
%66 = add nuw nsw i64 %65, %21
%67 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %66
store double %64, double* %67
%68 = add nuw nsw i64 %23, 1
%69 = icmp eq i64 %68, %14
br i1 %69, label %70, label %22
70: ; preds = %63, %20
%71 = add nuw nsw i64 %21, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %13
br i1 %72, label %73, label %20
73: ; preds = %70, %6
ret void
}