#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 */
int rand();
void multiply_matrices() {
  int i, j, k;
  float matrix_1[100][100];
  float matrix_2[100][100];
  float matrix_3[100][100];
  for (i = 0; i < 100; i++) {
    for (j = 0; j < 100; j++) {
      matrix_1[i][j] = (float)(rand() % 100);
      matrix_2[i][j] = (float)(rand() % 100);
    }
  }
  for (i = 0; i < 100; i++) {
    for (j = 0; j < 100; j++) {
      matrix_3[i][j] = 0.0;
      for (k = 0; k < 100; k++)
        matrix_3[i][j] += matrix_1[i][k] * matrix_2[k][j];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multiply_matrices>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x1d4d0,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x4(%rbp)
jge    11c0 <multiply_matrices+0xb0>
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x8(%rbp)
jge    11ad <multiply_matrices+0x9d>
mov    $0x0,%al
call   1030 <rand@plt>
mov    $0x64,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cvtsi2ss %edx,%xmm0
movslq -0x4(%rbp),%rcx
lea    -0x9c50(%rbp),%rax
imul   $0x190,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    $0x0,%al
call   1030 <rand@plt>
mov    $0x64,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cvtsi2ss %edx,%xmm0
movslq -0x4(%rbp),%rcx
lea    -0x13890(%rbp),%rax
imul   $0x190,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1133 <multiply_matrices+0x23>
jmp    11b2 <multiply_matrices+0xa2>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1122 <multiply_matrices+0x12>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x4(%rbp)
jge    12af <multiply_matrices+0x19f>
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x8(%rbp)
jge    129c <multiply_matrices+0x18c>
movslq -0x4(%rbp),%rcx
lea    -0x1d4d0(%rbp),%rax
imul   $0x190,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x64,-0xc(%rbp)
jge    1289 <multiply_matrices+0x179>
movslq -0x4(%rbp),%rcx
lea    -0x9c50(%rbp),%rax
imul   $0x190,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movslq -0xc(%rbp),%rcx
lea    -0x13890(%rbp),%rax
imul   $0x190,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movslq -0x4(%rbp),%rcx
lea    -0x1d4d0(%rbp),%rax
imul   $0x190,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    120a <multiply_matrices+0xfa>
jmp    128e <multiply_matrices+0x17e>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    11d8 <multiply_matrices+0xc8>
jmp    12a1 <multiply_matrices+0x191>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11c7 <multiply_matrices+0xb7>
add    $0x1d4d0,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multiply_matrices>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
xor    %r14d,%r14d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x64,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand@plt>
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand@plt>
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
jne    1130 <multiply_matrices+0x20>
add    $0x1,%r14
cmp    $0x64,%r14
jne    1120 <multiply_matrices+0x10>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define void @multiply_matrices() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca [100 x [100 x float]]
%5 = alloca [100 x [100 x float]]
%6 = alloca [100 x [100 x float]]
store i32 0, i32* %1
br label %7
7: ; preds = %37, %0
%8 = load i32, i32* %1
%9 = icmp slt i32 %8, 100
br i1 %9, label %10, label %40
10: ; preds = %7
store i32 0, i32* %2
br label %11
11: ; preds = %33, %10
%12 = load i32, i32* %2
%13 = icmp slt i32 %12, 100
br i1 %13, label %14, label %36
14: ; preds = %11
%15 = call i32 (...) @rand()
%16 = srem i32 %15, 100
%17 = sitofp i32 %16 to float
%18 = load i32, i32* %1
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds [100 x [100 x float]], [100 x [100 x float]]* %4, i64 0, i64 %19
%21 = load i32, i32* %2
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds [100 x float], [100 x float]* %20, i64 0, i64 %22
store float %17, float* %23
%24 = call i32 (...) @rand()
%25 = srem i32 %24, 100
%26 = sitofp i32 %25 to float
%27 = load i32, i32* %1
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds [100 x [100 x float]], [100 x [100 x float]]* %5, i64 0, i64 %28
%30 = load i32, i32* %2
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds [100 x float], [100 x float]* %29, i64 0, i64 %31
store float %26, float* %32
br label %33
33: ; preds = %14
%34 = load i32, i32* %2
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %2
br label %11
36: ; preds = %11
br label %37
37: ; preds = %36
%38 = load i32, i32* %1
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %1
br label %7
40: ; preds = %7
store i32 0, i32* %1
br label %41
41: ; preds = %89, %40
%42 = load i32, i32* %1
%43 = icmp slt i32 %42, 100
br i1 %43, label %44, label %92
44: ; preds = %41
store i32 0, i32* %2
br label %45
45: ; preds = %85, %44
%46 = load i32, i32* %2
%47 = icmp slt i32 %46, 100
br i1 %47, label %48, label %88
48: ; preds = %45
%49 = load i32, i32* %1
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds [100 x [100 x float]], [100 x [100 x float]]* %6, i64 0, i64 %50
%52 = load i32, i32* %2
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds [100 x float], [100 x float]* %51, i64 0, i64 %53
store float 0.000000e+00, float* %54
store i32 0, i32* %3
br label %55
55: ; preds = %81, %48
%56 = load i32, i32* %3
%57 = icmp slt i32 %56, 100
br i1 %57, label %58, label %84
58: ; preds = %55
%59 = load i32, i32* %1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds [100 x [100 x float]], [100 x [100 x float]]* %4, i64 0, i64 %60
%62 = load i32, i32* %3
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds [100 x float], [100 x float]* %61, i64 0, i64 %63
%65 = load float, float* %64
%66 = load i32, i32* %3
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds [100 x [100 x float]], [100 x [100 x float]]* %5, i64 0, i64 %67
%69 = load i32, i32* %2
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds [100 x float], [100 x float]* %68, i64 0, i64 %70
%72 = load float, float* %71
%73 = load i32, i32* %1
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds [100 x [100 x float]], [100 x [100 x float]]* %6, i64 0, i64 %74
%76 = load i32, i32* %2
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds [100 x float], [100 x float]* %75, i64 0, i64 %77
%79 = load float, float* %78
%80 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %65, float %72, float %79)
store float %80, float* %78
br label %81
81: ; preds = %58
%82 = load i32, i32* %3
%83 = add nsw i32 %82, 1
store i32 %83, i32* %3
br label %55
84: ; preds = %55
br label %85
85: ; preds = %84
%86 = load i32, i32* %2
%87 = add nsw i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %2
br label %45
88: ; preds = %45
br label %89
89: ; preds = %88
%90 = load i32, i32* %1
%91 = add nsw i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %1
br label %41
92: ; preds = %41
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @multiply_matrices() {
br label %1
1: ; preds = %0, %9
%2 = phi i64 [ 0, %0 ], [ %10, %9 ]
br label %3
3: ; preds = %1, %3
%4 = phi i64 [ 0, %1 ], [ %7, %3 ]
%5 = tail call i32 (...) @rand()
%6 = tail call i32 (...) @rand()
%7 = add nuw nsw i64 %4, 1
%8 = icmp eq i64 %7, 100
br i1 %8, label %9, label %3
9: ; preds = %3
%10 = add nuw nsw i64 %2, 1
%11 = icmp eq i64 %10, 100
br i1 %11, label %12, label %1
12: ; preds = %9
ret void
}