void gradient(float *depth, float *dx, float *dy, int h, int w) {
  int i, j;
  for (i = 1; i < h - 1; i++) {
    for (j = 1; j < w - 1; j++) {
      dx[i * w + j] = (depth[i * w + j + 1] - depth[i * w + j - 1]) / 2;
      dy[i * w + j] = (depth[(i + 1) * w + j] - depth[(i - 1) * w + j]) / 2;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gradient>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1210 <gradient+0x110>
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11fd <gradient+0xfd>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
subss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  0xe7f(%rip),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
subss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  0xe2b(%rip),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1136 <gradient+0x36>
jmp    1202 <gradient+0x102>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111e <gradient+0x1e>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gradient>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,-0x58(%rsp)
mov    %rsi,-0x60(%rsp)
mov    %rdi,-0x68(%rsp)
cmp    $0x3,%ecx
jl     13b0 <gradient+0x2b0>
add    $0xffffffff,%ecx
lea    -0x1(%r8),%edi
movslq %r8d,%rax
mov    %rax,(%rsp)
mov    -0x60(%rsp),%rax
lea    0x4(%rax),%rbp
lea    (%rax,%rdi,4),%rbx
mov    -0x58(%rsp),%rax
lea    0x4(%rax),%rdx
lea    (%rax,%rdi,4),%r11
mov    -0x68(%rsp),%rsi
lea    0x4(%rsi),%rax
mov    %rax,-0x48(%rsp)
lea    (%rsi,%rdi,4),%rax
mov    %rax,-0x30(%rsp)
lea    (%rsi,%rdi,4),%r10
add    $0x4,%r10
cmp    %r11,%rbp
setb   %r9b
cmp    %rbx,%rdx
setb   %al
and    %r9b,%al
mov    %al,-0x79(%rsp)
mov    %rbp,-0x10(%rsp)
cmp    %r10,%rbp
setb   %r9b
mov    %rbx,-0x18(%rsp)
cmp    %rsi,%rbx
seta   %al
and    %r9b,%al
mov    %al,-0x7a(%rsp)
mov    %rdx,-0x20(%rsp)
cmp    %r10,%rdx
setb   %dl
mov    %r11,-0x28(%rsp)
cmp    %rsi,%r11
seta   %al
mov    %rdi,-0x8(%rsp)
lea    -0x1(%rdi),%r11
and    %dl,%al
mov    %al,-0x7b(%rsp)
mov    %r11,-0x50(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffc,%r11
lea    0x1(%r11),%rax
mov    %rax,-0x38(%rsp)
lea    0x8(%rsi),%rax
mov    %rax,-0x40(%rsp)
mov    $0x1,%r15d
movss  0xe26(%rip),%xmm0
movaps 0xe0f(%rip),%xmm1
mov    %r8,-0x70(%rsp)
mov    %rcx,-0x78(%rsp)
jmp    1213 <gradient+0x113>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r15
mov    %r15,%r10
mov    %r10,%r15
cmp    %rcx,%r10
je     13b0 <gradient+0x2b0>
cmp    $0x2,%r8d
jle    1200 <gradient+0x100>
mov    %r15,%r13
mov    (%rsp),%rax
imul   %rax,%r13
lea    0x1(%r15),%r10
mov    %r10,%rbp
imul   %rax,%rbp
add    $0xffffffffffffffff,%r15
imul   %rax,%r15
mov    $0x1,%r8d
cmpq   $0x4,-0x50(%rsp)
jb     1330 <gradient+0x230>
mov    -0x10(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r13,4),%r12
mov    -0x18(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r13,4),%rax
mov    -0x48(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%r15,4),%rdx
mov    -0x30(%rsp),%rsi
lea    (%rsi,%r15,4),%rdi
lea    (%rcx,%rbp,4),%r9
lea    (%rsi,%rbp,4),%rsi
cmp    %rdi,%r12
setb   %bl
cmp    %rax,%rdx
setb   %cl
and    %bl,%cl
or     -0x79(%rsp),%cl
cmp    %rsi,%r12
setb   %bl
cmp    %rax,%r9
mov    -0x20(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r13,4),%r14
setb   %al
and    %bl,%al
or     %cl,%al
mov    -0x28(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%r13,4),%rcx
or     -0x7a(%rsp),%al
cmp    %rdi,%r14
setb   %dil
cmp    %rcx,%rdx
setb   %bl
and    %dil,%bl
cmp    %rsi,%r14
setb   %sil
cmp    %rcx,%r9
setb   %cl
and    %sil,%cl
or     %bl,%cl
or     %al,%cl
or     -0x7b(%rsp),%cl
test   $0x1,%cl
jne    1330 <gradient+0x230>
mov    -0x40(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r13,4),%rsi
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movups -0x8(%rsi,%rax,4),%xmm2
movups (%rsi,%rax,4),%xmm3
subps  %xmm2,%xmm3
mulps  %xmm1,%xmm3
movups %xmm3,(%r12,%rax,4)
movups (%r9,%rax,4),%xmm2
movups (%rdx,%rax,4),%xmm3
subps  %xmm3,%xmm2
mulps  %xmm1,%xmm2
movups %xmm2,(%r14,%rax,4)
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%r11
jne    12f0 <gradient+0x1f0>
mov    -0x38(%rsp),%r8
cmp    %r11,-0x50(%rsp)
je     13a1 <gradient+0x2a1>
nopl   (%rax)
add    %r8,%r15
mov    -0x68(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r15,4),%rdx
add    %r8,%rbp
lea    (%rax,%rbp,4),%rbp
add    %r8,%r13
mov    -0x48(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r13,4),%rbx
mov    -0x60(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r13,4),%rax
mov    -0x58(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%r13,4),%rsi
mov    -0x8(%rsp),%rdi
sub    %r8,%rdi
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rbx,%rcx,4),%xmm2
subss  -0x8(%rbx,%rcx,4),%xmm2
mulss  %xmm0,%xmm2
movss  %xmm2,(%rax,%rcx,4)
movss  0x0(%rbp,%rcx,4),%xmm2
subss  (%rdx,%rcx,4),%xmm2
mulss  %xmm0,%xmm2
movss  %xmm2,(%rsi,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rdi
jne    1370 <gradient+0x270>
mov    -0x70(%rsp),%r8
mov    -0x78(%rsp),%rcx
jmp    1207 <gradient+0x107>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @gradient(float* %0, float* %1, float* %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca float*
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store float* %0, float** %6
store float* %1, float** %7
store float* %2, float** %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
store i32 1, i32* %11
br label %13
13: ; preds = %89, %5
%14 = load i32, i32* %11
%15 = load i32, i32* %9
%16 = sub nsw i32 %15, 1
%17 = icmp slt i32 %14, %16
br i1 %17, label %18, label %92
18: ; preds = %13
store i32 1, i32* %12
br label %19
19: ; preds = %85, %18
%20 = load i32, i32* %12
%21 = load i32, i32* %10
%22 = sub nsw i32 %21, 1
%23 = icmp slt i32 %20, %22
br i1 %23, label %24, label %88
24: ; preds = %19
%25 = load float*, float** %6
%26 = load i32, i32* %11
%27 = load i32, i32* %10
%28 = mul nsw i32 %26, %27
%29 = load i32, i32* %12
%30 = add nsw i32 %28, %29
%31 = add nsw i32 %30, 1
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds float, float* %25, i64 %32
%34 = load float, float* %33
%35 = load float*, float** %6
%36 = load i32, i32* %11
%37 = load i32, i32* %10
%38 = mul nsw i32 %36, %37
%39 = load i32, i32* %12
%40 = add nsw i32 %38, %39
%41 = sub nsw i32 %40, 1
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds float, float* %35, i64 %42
%44 = load float, float* %43
%45 = fsub float %34, %44
%46 = fdiv float %45, 2.000000e+00
%47 = load float*, float** %7
%48 = load i32, i32* %11
%49 = load i32, i32* %10
%50 = mul nsw i32 %48, %49
%51 = load i32, i32* %12
%52 = add nsw i32 %50, %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds float, float* %47, i64 %53
store float %46, float* %54
%55 = load float*, float** %6
%56 = load i32, i32* %11
%57 = add nsw i32 %56, 1
%58 = load i32, i32* %10
%59 = mul nsw i32 %57, %58
%60 = load i32, i32* %12
%61 = add nsw i32 %59, %60
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds float, float* %55, i64 %62
%64 = load float, float* %63
%65 = load float*, float** %6
%66 = load i32, i32* %11
%67 = sub nsw i32 %66, 1
%68 = load i32, i32* %10
%69 = mul nsw i32 %67, %68
%70 = load i32, i32* %12
%71 = add nsw i32 %69, %70
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds float, float* %65, i64 %72
%74 = load float, float* %73
%75 = fsub float %64, %74
%76 = fdiv float %75, 2.000000e+00
%77 = load float*, float** %8
%78 = load i32, i32* %11
%79 = load i32, i32* %10
%80 = mul nsw i32 %78, %79
%81 = load i32, i32* %12
%82 = add nsw i32 %80, %81
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds float, float* %77, i64 %83
store float %76, float* %84
br label %85
85: ; preds = %24
%86 = load i32, i32* %12
%87 = add nsw i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %12
br label %19
88: ; preds = %19
br label %89
89: ; preds = %88
%90 = load i32, i32* %11
%91 = add nsw i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %11
br label %13
92: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @gradient(float* nocapture %0, float* nocapture writeonly %1, float* nocapture writeonly %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %3, 2
br i1 %6, label %7, label %134
7: ; preds = %5
%8 = add nsw i32 %3, -1
%9 = add i32 %4, -1
%10 = icmp sgt i32 %4, 2
%11 = sext i32 %4 to i64
%12 = zext i32 %8 to i64
%13 = zext i32 %9 to i64
%14 = getelementptr float, float* %1, i64 1
%15 = getelementptr float, float* %1, i64 %13
%16 = getelementptr float, float* %2, i64 1
%17 = getelementptr float, float* %2, i64 %13
%18 = getelementptr float, float* %0, i64 1
%19 = getelementptr float, float* %0, i64 %13
%20 = getelementptr float, float* %0, i64 1
%21 = getelementptr float, float* %0, i64 %13
%22 = add nuw nsw i64 %13, 1
%23 = getelementptr float, float* %0, i64 %22
%24 = add nsw i64 %13, -1
%25 = icmp ult i64 %24, 4
%26 = icmp ult float* %14, %17
%27 = icmp ult float* %16, %15
%28 = and i1 %26, %27
%29 = icmp ult float* %14, %23
%30 = icmp ugt float* %15, %0
%31 = and i1 %29, %30
%32 = icmp ult float* %16, %23
%33 = icmp ugt float* %17, %0
%34 = and i1 %32, %33
%35 = and i64 %24, -4
%36 = or i64 %35, 1
%37 = icmp eq i64 %24, %35
br label %38
38: ; preds = %7, %131
%39 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %132, %131 ]
br i1 %10, label %42, label %40
40: ; preds = %38
%41 = add nuw nsw i64 %39, 1
br label %131
42: ; preds = %38
%43 = mul nsw i64 %39, %11
%44 = add nuw nsw i64 %39, 1
%45 = mul nsw i64 %44, %11
%46 = add nsw i64 %39, -1
%47 = mul nsw i64 %46, %11
br i1 %25, label %106, label %48
48: ; preds = %42
%49 = getelementptr float, float* %14, i64 %43
%50 = getelementptr float, float* %15, i64 %43
%51 = getelementptr float, float* %16, i64 %43
%52 = getelementptr float, float* %17, i64 %43
%53 = getelementptr float, float* %18, i64 %47
%54 = getelementptr float, float* %19, i64 %47
%55 = getelementptr float, float* %20, i64 %45
%56 = getelementptr float, float* %21, i64 %45
%57 = icmp ult float* %49, %54
%58 = icmp ult float* %53, %50
%59 = and i1 %57, %58
%60 = or i1 %28, %59
%61 = icmp ult float* %49, %56
%62 = icmp ult float* %55, %50
%63 = and i1 %61, %62
%64 = or i1 %60, %63
%65 = or i1 %64, %31
%66 = icmp ult float* %51, %54
%67 = icmp ult float* %53, %52
%68 = and i1 %66, %67
%69 = or i1 %65, %68
%70 = icmp ult float* %51, %56
%71 = icmp ult float* %55, %52
%72 = and i1 %70, %71
%73 = or i1 %69, %72
%74 = or i1 %73, %34
br i1 %74, label %106, label %75
75: ; preds = %48, %75
%76 = phi i64 [ %103, %75 ], [ 0, %48 ]
%77 = or i64 %76, 1
%78 = add nsw i64 %77, %43
%79 = add nsw i64 %78, 1
%80 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %79
%81 = bitcast float* %80 to <4 x float>*
%82 = load <4 x float>, <4 x float>* %81
%83 = add nsw i64 %78, -1
%84 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %83
%85 = bitcast float* %84 to <4 x float>*
%86 = load <4 x float>, <4 x float>* %85
%87 = fsub <4 x float> %82, %86
%88 = fmul <4 x float> %87, <float 5.000000e-01, float 5.000000e-01, float 5.000000e-01, float 5.000000e-01>
%89 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %78
%90 = bitcast float* %89 to <4 x float>*
store <4 x float> %88, <4 x float>* %90
%91 = add nsw i64 %77, %45
%92 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %91
%93 = bitcast float* %92 to <4 x float>*
%94 = load <4 x float>, <4 x float>* %93
%95 = add nsw i64 %77, %47
%96 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %95
%97 = bitcast float* %96 to <4 x float>*
%98 = load <4 x float>, <4 x float>* %97
%99 = fsub <4 x float> %94, %98
%100 = fmul <4 x float> %99, <float 5.000000e-01, float 5.000000e-01, float 5.000000e-01, float 5.000000e-01>
%101 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %78
%102 = bitcast float* %101 to <4 x float>*
store <4 x float> %100, <4 x float>* %102
%103 = add nuw i64 %76, 4
%104 = icmp eq i64 %103, %35
br i1 %104, label %105, label %75
105: ; preds = %75
br i1 %37, label %131, label %106
106: ; preds = %48, %42, %105
%107 = phi i64 [ 1, %48 ], [ 1, %42 ], [ %36, %105 ]
br label %108
108: ; preds = %106, %108
%109 = phi i64 [ %129, %108 ], [ %107, %106 ]
%110 = add nsw i64 %109, %43
%111 = add nsw i64 %110, 1
%112 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %111
%113 = load float, float* %112
%114 = add nsw i64 %110, -1
%115 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %114
%116 = load float, float* %115
%117 = fsub float %113, %116
%118 = fmul float %117, 5.000000e-01
%119 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %110
store float %118, float* %119
%120 = add nsw i64 %109, %45
%121 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %120
%122 = load float, float* %121
%123 = add nsw i64 %109, %47
%124 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %123
%125 = load float, float* %124
%126 = fsub float %122, %125
%127 = fmul float %126, 5.000000e-01
%128 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %110
store float %127, float* %128
%129 = add nuw nsw i64 %109, 1
%130 = icmp eq i64 %129, %13
br i1 %130, label %131, label %108
131: ; preds = %108, %105, %40
%132 = phi i64 [ %41, %40 ], [ %44, %105 ], [ %44, %108 ]
%133 = icmp eq i64 %132, %12
br i1 %133, label %134, label %38
134: ; preds = %131, %5
ret void
}