double f2_contrast(double **P, int Ng) {
  int i, j, n;
  double sum = 0, bigsum = 0;
  for (n = 0; n < Ng; ++n) {
    for (i = 0; i < Ng; ++i)
      for (j = 0; j < Ng; ++j) {
        if ((i - j) == n || (j - i) == n)
          sum += P[i][j];
      }
    bigsum += n * n * sum;
    sum = 0;
  }
  return bigsum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<f2_contrast>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11ef <f2_contrast+0xef>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11b7 <f2_contrast+0xb7>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11a4 <f2_contrast+0xa4>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
je     1172 <f2_contrast+0x72>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    1191 <f2_contrast+0x91>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
jmp    1196 <f2_contrast+0x96>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1148 <f2_contrast+0x48>
jmp    11a9 <f2_contrast+0xa9>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1135 <f2_contrast+0x35>
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  -0x20(%rbp),%xmm2
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1122 <f2_contrast+0x22>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<f2_contrast>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    11f2 <f2_contrast+0xf2>
mov    %esi,%r10d
mov    %r10d,%r11d
and    $0xfffffffe,%r11d
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %r8d,%r8d
xor    %r9d,%r9d
jmp    1157 <f2_contrast+0x57>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r9d,%eax
imul   %r9d,%eax
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %eax,%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm0
add    $0x1,%r9
add    $0xffffffffffffffff,%r8
cmp    %r10,%r9
je     11f6 <f2_contrast+0xf6>
mov    %r9,%r14
mov    %r8,%r15
xor    %ecx,%ecx
xorpd  %xmm1,%xmm1
jmp    118a <f2_contrast+0x8a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    (%rdi,%rcx,8),%rax
addsd  (%rax,%rbx,8),%xmm1
add    $0x1,%rcx
add    $0x1,%r15
add    $0x1,%r14
cmp    %r10,%rcx
je     1130 <f2_contrast+0x30>
cmp    $0x1,%esi
jne    11b0 <f2_contrast+0xb0>
xor    %ebx,%ebx
test   $0x1,%r10b
je     1179 <f2_contrast+0x79>
mov    %rcx,%rax
sub    %rbx,%rax
cmp    %r9,%rax
je     1170 <f2_contrast+0x70>
mov    %rbx,%rax
sub    %rcx,%rax
cmp    %r9,%rax
jne    1179 <f2_contrast+0x79>
jmp    1170 <f2_contrast+0x70>
nop
lea    -0x1(%r15),%rdx
lea    -0x1(%r14),%r12
xor    %ebx,%ebx
jmp    11d3 <f2_contrast+0xd3>
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rdi,%rcx,8),%rax
addsd  0x8(%rax,%rbx,8),%xmm1
add    $0x2,%rbx
cmp    %rbx,%r11
je     1191 <f2_contrast+0x91>
cmp    %rbx,%r15
je     11dd <f2_contrast+0xdd>
cmp    %rbx,%r14
jne    11e6 <f2_contrast+0xe6>
mov    (%rdi,%rcx,8),%rax
addsd  (%rax,%rbx,8),%xmm1
cmp    %rbx,%rdx
je     11c0 <f2_contrast+0xc0>
cmp    %rbx,%r12
jne    11ca <f2_contrast+0xca>
jmp    11c0 <f2_contrast+0xc0>
xorpd  %xmm0,%xmm0
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define double @f2_contrast(double** %0, i32 %1) {
%3 = alloca double**
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca double
%9 = alloca double
store double** %0, double*** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %8
store double 0.000000e+00, double* %9
store i32 0, i32* %7
br label %10
10: ; preds = %64, %2
%11 = load i32, i32* %7
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %67
14: ; preds = %10
store i32 0, i32* %5
br label %15
15: ; preds = %53, %14
%16 = load i32, i32* %5
%17 = load i32, i32* %4
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %56
19: ; preds = %15
store i32 0, i32* %6
br label %20
20: ; preds = %49, %19
%21 = load i32, i32* %6
%22 = load i32, i32* %4
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %52
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %5
%26 = load i32, i32* %6
%27 = sub nsw i32 %25, %26
%28 = load i32, i32* %7
%29 = icmp eq i32 %27, %28
br i1 %29, label %36, label %30
30: ; preds = %24
%31 = load i32, i32* %6
%32 = load i32, i32* %5
%33 = sub nsw i32 %31, %32
%34 = load i32, i32* %7
%35 = icmp eq i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %48
36: ; preds = %30, %24
%37 = load double**, double*** %3
%38 = load i32, i32* %5
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds double*, double** %37, i64 %39
%41 = load double*, double** %40
%42 = load i32, i32* %6
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = load double, double* %8
%47 = fadd double %46, %45
store double %47, double* %8
br label %48
48: ; preds = %36, %30
br label %49
49: ; preds = %48
%50 = load i32, i32* %6
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %6
br label %20
52: ; preds = %20
br label %53
53: ; preds = %52
%54 = load i32, i32* %5
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %5
br label %15
56: ; preds = %15
%57 = load i32, i32* %7
%58 = load i32, i32* %7
%59 = mul nsw i32 %57, %58
%60 = sitofp i32 %59 to double
%61 = load double, double* %8
%62 = load double, double* %9
%63 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %60, double %61, double %62)
store double %63, double* %9
store double 0.000000e+00, double* %8
br label %64
64: ; preds = %56
%65 = load i32, i32* %7
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %7
br label %10
67: ; preds = %10
%68 = load double, double* %9
ret double %68
}

LLVM IR (-O2):
define double @f2_contrast(double** nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %75
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = and i64 %5, 1
%7 = icmp eq i32 %1, 1
%8 = and i64 %5, 4294967294
%9 = icmp eq i64 %6, 0
br label %10
10: ; preds = %68, %4
%11 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %73, %68 ]
%12 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %72, %68 ]
br label %13
13: ; preds = %64, %10
%14 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %66, %64 ]
%15 = phi double [ 0.000000e+00, %10 ], [ %65, %64 ]
%16 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %14
br i1 %7, label %49, label %17
17: ; preds = %13, %44
%18 = phi i64 [ %46, %44 ], [ 0, %13 ]
%19 = phi double [ %45, %44 ], [ %15, %13 ]
%20 = phi i64 [ %47, %44 ], [ 0, %13 ]
%21 = sub nsw i64 %14, %18
%22 = icmp eq i64 %21, %11
%23 = sub nsw i64 %18, %14
%24 = icmp eq i64 %23, %11
%25 = select i1 %22, i1 true, i1 %24
br i1 %25, label %26, label %31
26: ; preds = %17
%27 = load double*, double** %16
%28 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %18
%29 = load double, double* %28
%30 = fadd double %19, %29
br label %31
31: ; preds = %17, %26
%32 = phi double [ %30, %26 ], [ %19, %17 ]
%33 = or i64 %18, 1
%34 = sub nsw i64 %14, %33
%35 = icmp eq i64 %34, %11
%36 = sub nsw i64 %33, %14
%37 = icmp eq i64 %36, %11
%38 = select i1 %35, i1 true, i1 %37
br i1 %38, label %39, label %44
39: ; preds = %31
%40 = load double*, double** %16
%41 = getelementptr inbounds double, double* %40, i64 %33
%42 = load double, double* %41
%43 = fadd double %32, %42
br label %44
44: ; preds = %39, %31
%45 = phi double [ %43, %39 ], [ %32, %31 ]
%46 = add nuw nsw i64 %18, 2
%47 = add i64 %20, 2
%48 = icmp eq i64 %47, %8
br i1 %48, label %49, label %17
49: ; preds = %44, %13
%50 = phi double [ undef, %13 ], [ %45, %44 ]
%51 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %46, %44 ]
%52 = phi double [ %15, %13 ], [ %45, %44 ]
br i1 %9, label %64, label %53
53: ; preds = %49
%54 = sub nsw i64 %14, %51
%55 = icmp eq i64 %54, %11
%56 = sub nsw i64 %51, %14
%57 = icmp eq i64 %56, %11
%58 = select i1 %55, i1 true, i1 %57
br i1 %58, label %59, label %64
59: ; preds = %53
%60 = load double*, double** %16
%61 = getelementptr inbounds double, double* %60, i64 %51
%62 = load double, double* %61
%63 = fadd double %52, %62
br label %64
64: ; preds = %53, %59, %49
%65 = phi double [ %50, %49 ], [ %63, %59 ], [ %52, %53 ]
%66 = add nuw nsw i64 %14, 1
%67 = icmp eq i64 %66, %5
br i1 %67, label %68, label %13
68: ; preds = %64
%69 = mul nsw i64 %11, %11
%70 = trunc i64 %69 to i32
%71 = sitofp i32 %70 to double
%72 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %71, double %65, double %12)
%73 = add nuw nsw i64 %11, 1
%74 = icmp eq i64 %73, %5
br i1 %74, label %75, label %10
75: ; preds = %68, %2
%76 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %72, %68 ]
ret double %76
}