#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
scalar_t__ malloc(int);
int **matrix_malloc(int n) {
  int i;
  int *vals, **temp;
  vals = (int *)malloc(n * n * sizeof(int));
  temp = (int **)malloc(n * sizeof(int *));
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    temp[i] = &(vals[i * n]);
  }
  return temp;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix_malloc>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1187 <matrix_malloc+0x77>
mov    -0x10(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    114d <matrix_malloc+0x3d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix_malloc>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %edi,%ebx
imul   %edi,%edi
shl    $0x2,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
lea    0x0(,%rbx,8),%edi
call   1030 <malloc@plt>
test   %ebx,%ebx
jle    11e0 <matrix_malloc+0xd0>
mov    %ebx,%r9d
lea    -0x1(%r9),%rcx
mov    %r9d,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%rcx
jae    1151 <matrix_malloc+0x41>
xor    %esi,%esi
jmp    11ab <matrix_malloc+0x9b>
mov    %r9d,%r11d
and    $0xfffffffc,%r11d
lea    0x0(,%r9,8),%r10
mov    %r9,%rcx
shl    $0x4,%rcx
lea    0x0(,%r9,4),%rdx
lea    (%rdx,%rdx,2),%r15
xor    %esi,%esi
mov    %r14,%rdi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,(%rax,%rsi,8)
lea    (%rdi,%rdx,1),%rbx
mov    %rbx,0x8(%rax,%rsi,8)
lea    (%rdi,%r10,1),%rbx
mov    %rbx,0x10(%rax,%rsi,8)
lea    (%rdi,%r15,1),%rbx
mov    %rbx,0x18(%rax,%rsi,8)
add    $0x4,%rsi
add    %rcx,%rdi
cmp    %rsi,%r11
jne    1180 <matrix_malloc+0x70>
test   %r8,%r8
je     11e0 <matrix_malloc+0xd0>
lea    (%rax,%rsi,8),%rcx
imul   %r9,%rsi
lea    (%r14,%rsi,4),%rdx
shl    $0x2,%r9
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %rdx,(%rcx,%rsi,8)
add    $0x1,%rsi
add    %r9,%rdx
cmp    %rsi,%r8
jne    11d0 <matrix_malloc+0xc0>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i32** @matrix_malloc(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32**
store i32 %0, i32* %2
%6 = load i32, i32* %2
%7 = load i32, i32* %2
%8 = mul nsw i32 %6, %7
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = mul i64 %9, 4
%11 = trunc i64 %10 to i32
%12 = call i64 @malloc(i32 %11)
%13 = inttoptr i64 %12 to i32*
store i32* %13, i32** %4
%14 = load i32, i32* %2
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = mul i64 %15, 8
%17 = trunc i64 %16 to i32
%18 = call i64 @malloc(i32 %17)
%19 = inttoptr i64 %18 to i32**
store i32** %19, i32*** %5
store i32 0, i32* %3
br label %20
20: ; preds = %35, %1
%21 = load i32, i32* %3
%22 = load i32, i32* %2
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %38
24: ; preds = %20
%25 = load i32*, i32** %4
%26 = load i32, i32* %3
%27 = load i32, i32* %2
%28 = mul nsw i32 %26, %27
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %29
%31 = load i32**, i32*** %5
%32 = load i32, i32* %3
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32*, i32** %31, i64 %33
store i32* %30, i32** %34
br label %35
35: ; preds = %24
%36 = load i32, i32* %3
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %3
br label %20
38: ; preds = %20
%39 = load i32**, i32*** %5
ret i32** %39
}

LLVM IR (-O2):
define i32** @matrix_malloc(i32 %0) {
%2 = shl i32 %0, 2
%3 = mul i32 %2, %0
%4 = tail call i64 @malloc(i32 %3)
%5 = inttoptr i64 %4 to i32*
%6 = shl i32 %0, 3
%7 = tail call i64 @malloc(i32 %6)
%8 = inttoptr i64 %7 to i32**
%9 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %9, label %10, label %51
10: ; preds = %1
%11 = zext i32 %0 to i64
%12 = zext i32 %0 to i64
%13 = add nsw i64 %12, -1
%14 = and i64 %12, 3
%15 = icmp ult i64 %13, 3
br i1 %15, label %39, label %16
16: ; preds = %10
%17 = and i64 %12, 4294967292
br label %18
18: ; preds = %18, %16
%19 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %36, %18 ]
%20 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %37, %18 ]
%21 = mul nsw i64 %19, %11
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %21
%23 = getelementptr inbounds i32*, i32** %8, i64 %19
store i32* %22, i32** %23
%24 = or i64 %19, 1
%25 = mul nsw i64 %24, %11
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %25
%27 = getelementptr inbounds i32*, i32** %8, i64 %24
store i32* %26, i32** %27
%28 = or i64 %19, 2
%29 = mul nsw i64 %28, %11
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %29
%31 = getelementptr inbounds i32*, i32** %8, i64 %28
store i32* %30, i32** %31
%32 = or i64 %19, 3
%33 = mul nsw i64 %32, %11
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %33
%35 = getelementptr inbounds i32*, i32** %8, i64 %32
store i32* %34, i32** %35
%36 = add nuw nsw i64 %19, 4
%37 = add i64 %20, 4
%38 = icmp eq i64 %37, %17
br i1 %38, label %39, label %18
39: ; preds = %18, %10
%40 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %36, %18 ]
%41 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %41, label %51, label %42
42: ; preds = %39, %42
%43 = phi i64 [ %48, %42 ], [ %40, %39 ]
%44 = phi i64 [ %49, %42 ], [ 0, %39 ]
%45 = mul nsw i64 %43, %11
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %45
%47 = getelementptr inbounds i32*, i32** %8, i64 %43
store i32* %46, i32** %47
%48 = add nuw nsw i64 %43, 1
%49 = add i64 %44, 1
%50 = icmp eq i64 %49, %14
br i1 %50, label %51, label %42
51: ; preds = %39, %42, %1
ret i32** %8
}