void c_molecule_ID(int *connections, int natoms, int iwidth, int *moleculeID,
                   int nmolecules) {
  int i, j, k, tmpndx;
  for (i = 0; i < natoms; i++) {
    if (moleculeID[i] == 0) {
      nmolecules += 1;
    }
    moleculeID[i] = nmolecules;
    for (j = 0; j < iwidth; j++) {
      if (connections[i * iwidth + j] != 0) {
        moleculeID[connections[i * iwidth + j]] = nmolecules;
        for (k = 0; k < iwidth; k++) {
          tmpndx = connections[i * iwidth + j];
          if (connections[tmpndx * iwidth + k] != 0) {
            moleculeID[connections[tmpndx * iwidth + k]] = nmolecules;
          }
        }
      }
    }
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<c_molecule_ID>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1241 <c_molecule_ID+0x141>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    1144 <c_molecule_ID+0x44>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    122e <c_molecule_ID+0x12e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     121b <c_molecule_ID+0x11b>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%esi
imul   -0x10(%rbp),%esi
add    -0x24(%rbp),%esi
movslq %esi,%rsi
movslq (%rcx,%rsi,4),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1216 <c_molecule_ID+0x116>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     1203 <c_molecule_ID+0x103>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x2c(%rbp),%esi
imul   -0x10(%rbp),%esi
add    -0x28(%rbp),%esi
movslq %esi,%rsi
movslq (%rcx,%rsi,4),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1208 <c_molecule_ID+0x108>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11a6 <c_molecule_ID+0xa6>
jmp    121b <c_molecule_ID+0x11b>
jmp    1220 <c_molecule_ID+0x120>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1159 <c_molecule_ID+0x59>
jmp    1233 <c_molecule_ID+0x133>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111d <c_molecule_ID+0x1d>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<c_molecule_ID>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    11ec <c_molecule_ID+0xec>
movslq %edx,%rbp
mov    %esi,%r9d
mov    %ebp,%r10d
mov    %r10d,%r15d
and    $0xfffffffe,%r15d
xor    %r11d,%r11d
jmp    113d <c_molecule_ID+0x3d>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r11
cmp    %r9,%r11
je     11ec <c_molecule_ID+0xec>
cmpl   $0x1,(%rcx,%r11,4)
adc    $0x0,%r8d
mov    %r8d,(%rcx,%r11,4)
test   %edx,%edx
jle    1130 <c_molecule_ID+0x30>
mov    %r11,%r14
imul   %rbp,%r14
xor    %r12d,%r12d
jmp    1169 <c_molecule_ID+0x69>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r12
cmp    %r10,%r12
je     1130 <c_molecule_ID+0x30>
lea    (%r12,%r14,1),%rsi
movslq (%rdi,%rsi,4),%r13
test   %r13,%r13
je     1160 <c_molecule_ID+0x60>
xor    %ebx,%ebx
mov    %r8d,(%rcx,%r13,4)
cmp    $0x1,%edx
jne    11a0 <c_molecule_ID+0xa0>
test   $0x1,%dl
je     1160 <c_molecule_ID+0x60>
mov    (%rdi,%rsi,4),%eax
imul   %edx,%eax
add    %ebx,%eax
cltq
movslq (%rdi,%rax,4),%rax
test   %rax,%rax
je     1160 <c_molecule_ID+0x60>
mov    %r8d,(%rcx,%rax,4)
jmp    1160 <c_molecule_ID+0x60>
nop
xor    %ebx,%ebx
jmp    11b9 <c_molecule_ID+0xb9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x2,%rbx
cmp    %ebx,%r15d
je     1181 <c_molecule_ID+0x81>
movslq (%rdi,%rsi,4),%rax
imul   %rbp,%rax
add    %rbx,%rax
movslq (%rdi,%rax,4),%rax
test   %rax,%rax
je     11d1 <c_molecule_ID+0xd1>
mov    %r8d,(%rcx,%rax,4)
movslq (%rdi,%rsi,4),%rax
imul   %rbp,%rax
add    %rbx,%rax
movslq 0x4(%rdi,%rax,4),%rax
test   %rax,%rax
je     11b0 <c_molecule_ID+0xb0>
mov    %r8d,(%rcx,%rax,4)
jmp    11b0 <c_molecule_ID+0xb0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @c_molecule_ID(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32* nocapture %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %6, label %7, label %83
7: ; preds = %5
%8 = icmp sgt i32 %2, 0
%9 = sext i32 %2 to i64
%10 = zext i32 %1 to i64
%11 = zext i32 %2 to i64
%12 = and i32 %2, 1
%13 = icmp eq i32 %2, 1
%14 = and i32 %2, -2
%15 = icmp eq i32 %12, 0
br label %16
16: ; preds = %7, %80
%17 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %81, %80 ]
%18 = phi i32 [ %4, %7 ], [ %23, %80 ]
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %17
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp eq i32 %20, 0
%22 = zext i1 %21 to i32
%23 = add nsw i32 %18, %22
store i32 %23, i32* %19
br i1 %8, label %24, label %80
24: ; preds = %16
%25 = mul nsw i64 %17, %9
br label %26
26: ; preds = %24, %77
%27 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %78, %77 ]
%28 = add nsw i64 %27, %25
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = icmp eq i32 %30, 0
br i1 %31, label %77, label %32
32: ; preds = %26
%33 = sext i32 %30 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %33
store i32 %23, i32* %34
br i1 %13, label %64, label %35
35: ; preds = %32, %60
%36 = phi i32 [ %61, %60 ], [ 0, %32 ]
%37 = phi i32 [ %62, %60 ], [ 0, %32 ]
%38 = load i32, i32* %29
%39 = mul nsw i32 %38, %2
%40 = add nsw i32 %39, %36
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = icmp eq i32 %43, 0
br i1 %44, label %48, label %45
45: ; preds = %35
%46 = sext i32 %43 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %46
store i32 %23, i32* %47
br label %48
48: ; preds = %35, %45
%49 = or i32 %36, 1
%50 = load i32, i32* %29
%51 = mul nsw i32 %50, %2
%52 = add nsw i32 %51, %49
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = icmp eq i32 %55, 0
br i1 %56, label %60, label %57
57: ; preds = %48
%58 = sext i32 %55 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %58
store i32 %23, i32* %59
br label %60
60: ; preds = %57, %48
%61 = add nuw nsw i32 %36, 2
%62 = add i32 %37, 2
%63 = icmp eq i32 %62, %14
br i1 %63, label %64, label %35
64: ; preds = %60, %32
%65 = phi i32 [ 0, %32 ], [ %61, %60 ]
br i1 %15, label %77, label %66
66: ; preds = %64
%67 = load i32, i32* %29
%68 = mul nsw i32 %67, %2
%69 = add nsw i32 %68, %65
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %70
%72 = load i32, i32* %71
%73 = icmp eq i32 %72, 0
br i1 %73, label %77, label %74
74: ; preds = %66
%75 = sext i32 %72 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %75
store i32 %23, i32* %76
br label %77
77: ; preds = %64, %74, %66, %26
%78 = add nuw nsw i64 %27, 1
%79 = icmp eq i64 %78, %11
br i1 %79, label %80, label %26
80: ; preds = %77, %16
%81 = add nuw nsw i64 %17, 1
%82 = icmp eq i64 %81, %10
br i1 %82, label %83, label %16
83: ; preds = %80, %5
ret void
}