void multiply(int *a, int *b, int *c) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < 2 * 100; ++i)
    *(c + i) = 0;
  for (i = 0; i < 100; ++i)
    for (j = 0; j < 100; ++j)
      *(c + i + j) += *(a + i) * *(b + j);
  for (i = 0; i < 2 * 100 - 1; ++i) {
    *(c + i + 1) += *(c + i) / 10;
    *(c + i) = *(c + i) % 10;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<multiply>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0xc8,-0x1c(%rbp)
jge    1141 <multiply+0x41>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1117 <multiply+0x17>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x1c(%rbp)
jge    11b4 <multiply+0xb4>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x20(%rbp)
jge    11a1 <multiply+0xa1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
imul   (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1159 <multiply+0x59>
jmp    11a6 <multiply+0xa6>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1148 <multiply+0x48>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0xc7,-0x1c(%rbp)
jge    1219 <multiply+0x119>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
add    0x4(%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,0x4(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11bb <multiply+0xbb>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<multiply>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%r15
xor    %r12d,%r12d
mov    $0x320,%edx
mov    %r14,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
lea    0x190(%rbx),%r8
mov    %r14,%rcx
jmp    1152 <multiply+0x42>
nop
add    $0x1,%r12
add    $0x4,%rcx
cmp    $0x64,%r12
je     1267 <multiply+0x157>
lea    (%r14,%r12,4),%rax
lea    (%r14,%r12,4),%rdi
add    $0x190,%rdi
lea    (%r15,%r12,4),%rdx
add    $0x4,%rdx
lea    (%r15,%r12,4),%rsi
cmp    %rdx,%rax
setb   %r9b
cmp    %rdi,%rsi
setb   %sil
cmp    %r8,%rax
setb   %dl
cmp    %rbx,%rdi
seta   %al
test   %sil,%r9b
jne    1230 <multiply+0x120>
and    %al,%dl
jne    1230 <multiply+0x120>
movd   (%r15,%r12,4),%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
mov    $0x4,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu -0x10(%rbx,%rdx,4),%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm3
pmuludq %xmm2,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm1
movdqu -0x10(%rcx,%rdx,4),%xmm2
paddd  %xmm1,%xmm2
movdqu %xmm2,-0x10(%rcx,%rdx,4)
cmp    $0x64,%rdx
je     1140 <multiply+0x30>
movd   (%r15,%r12,4),%xmm1
pshufd $0x0,%xmm1,%xmm1
movdqu (%rbx,%rdx,4),%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm1
punpckldq %xmm3,%xmm1
movdqu (%rcx,%rdx,4),%xmm2
paddd  %xmm1,%xmm2
movdqu %xmm2,(%rcx,%rdx,4)
add    $0x8,%rdx
jmp    11b0 <multiply+0xa0>
nop
mov    $0x1,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    -0x4(%rbx,%rdx,4),%eax
imul   (%r15,%r12,4),%eax
add    %eax,-0x4(%rcx,%rdx,4)
mov    (%rbx,%rdx,4),%eax
imul   (%r15,%r12,4),%eax
add    %eax,(%rcx,%rdx,4)
add    $0x2,%rdx
cmp    $0x65,%rdx
jne    1240 <multiply+0x130>
jmp    1140 <multiply+0x30>
mov    (%r14),%ecx
mov    $0x1,%eax
nop
movslq %ecx,%rdx
imul   $0x66666667,%rdx,%rsi
mov    %rsi,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
sar    $0x22,%rsi
add    %ecx,%esi
mov    (%r14,%rax,4),%ecx
add    %esi,%ecx
mov    %ecx,(%r14,%rax,4)
add    %esi,%esi
lea    (%rsi,%rsi,4),%esi
sub    %esi,%edx
mov    %edx,-0x4(%r14,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    $0xc8,%rax
jne    1270 <multiply+0x160>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @multiply(i32* %0, i32* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32* %2, i32** %6
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %17, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = icmp slt i32 %10, 200
br i1 %11, label %12, label %20
12: ; preds = %9
%13 = load i32*, i32** %6
%14 = load i32, i32* %7
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %15
store i32 0, i32* %16
br label %17
17: ; preds = %12
%18 = load i32, i32* %7
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %7
br label %9
20: ; preds = %9
store i32 0, i32* %7
br label %21
21: ; preds = %53, %20
%22 = load i32, i32* %7
%23 = icmp slt i32 %22, 100
br i1 %23, label %24, label %56
24: ; preds = %21
store i32 0, i32* %8
br label %25
25: ; preds = %49, %24
%26 = load i32, i32* %8
%27 = icmp slt i32 %26, 100
br i1 %27, label %28, label %52
28: ; preds = %25
%29 = load i32*, i32** %4
%30 = load i32, i32* %7
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32*, i32** %5
%35 = load i32, i32* %8
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = mul nsw i32 %33, %38
%40 = load i32*, i32** %6
%41 = load i32, i32* %7
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %8
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = add nsw i32 %47, %39
store i32 %48, i32* %46
br label %49
49: ; preds = %28
%50 = load i32, i32* %8
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %8
br label %25
52: ; preds = %25
br label %53
53: ; preds = %52
%54 = load i32, i32* %7
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %7
br label %21
56: ; preds = %21
store i32 0, i32* %7
br label %57
57: ; preds = %84, %56
%58 = load i32, i32* %7
%59 = icmp slt i32 %58, 199
br i1 %59, label %60, label %87
60: ; preds = %57
%61 = load i32*, i32** %6
%62 = load i32, i32* %7
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
%66 = sdiv i32 %65, 10
%67 = load i32*, i32** %6
%68 = load i32, i32* %7
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 1
%72 = load i32, i32* %71
%73 = add nsw i32 %72, %66
store i32 %73, i32* %71
%74 = load i32*, i32** %6
%75 = load i32, i32* %7
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %76
%78 = load i32, i32* %77
%79 = srem i32 %78, 10
%80 = load i32*, i32** %6
%81 = load i32, i32* %7
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
store i32 %79, i32* %83
br label %84
84: ; preds = %60
%85 = load i32, i32* %7
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %7
br label %57
87: ; preds = %57
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @multiply(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2) {
%4 = bitcast i32* %2 to i8*
%5 = getelementptr i32, i32* %1, i64 100
br label %6
6: ; preds = %3, %73
%7 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %74, %73 ]
%8 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %7
%9 = add nuw i64 %7, 100
%10 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %9
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %7
%13 = add nuw i64 %7, 1
%14 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %13
%15 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %7
%16 = icmp ult i32* %8, %14
%17 = icmp ult i32* %15, %10
%18 = and i1 %16, %17
%19 = icmp ult i32* %8, %5
%20 = icmp ugt i32* %10, %1
%21 = and i1 %19, %20
%22 = or i1 %18, %21
br i1 %22, label %54, label %23
23: ; preds = %6
%24 = load i32, i32* %11
%25 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %24, i64 0
%26 = shufflevector <4 x i32> %25, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br label %27
27: ; preds = %40, %23
%28 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %53, %40 ]
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %28
%30 = bitcast i32* %29 to <4 x i32>*
%31 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %30
%32 = mul nsw <4 x i32> %31, %26
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %28
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
%35 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %34
%36 = add nsw <4 x i32> %35, %32
%37 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %36, <4 x i32>* %37
%38 = or i64 %28, 4
%39 = icmp eq i64 %38, 100
br i1 %39, label %73, label %40
40: ; preds = %27
%41 = load i32, i32* %11
%42 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %41, i64 0
%43 = shufflevector <4 x i32> %42, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %38
%45 = bitcast i32* %44 to <4 x i32>*
%46 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %45
%47 = mul nsw <4 x i32> %46, %43
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %38
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
%50 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %49
%51 = add nsw <4 x i32> %50, %47
%52 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %51, <4 x i32>* %52
%53 = add nuw nsw i64 %28, 8
br label %27
54: ; preds = %6, %54
%55 = phi i64 [ %71, %54 ], [ 0, %6 ]
%56 = load i32, i32* %11
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %55
%58 = load i32, i32* %57
%59 = mul nsw i32 %58, %56
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %55
%61 = load i32, i32* %60
%62 = add nsw i32 %61, %59
store i32 %62, i32* %60
%63 = or i64 %55, 1
%64 = load i32, i32* %11
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %63
%66 = load i32, i32* %65
%67 = mul nsw i32 %66, %64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %63
%69 = load i32, i32* %68
%70 = add nsw i32 %69, %67
store i32 %70, i32* %68
%71 = add nuw nsw i64 %55, 2
%72 = icmp eq i64 %71, 100
br i1 %72, label %73, label %54
73: ; preds = %27, %54
%74 = add nuw nsw i64 %7, 1
%75 = icmp eq i64 %74, 100
br i1 %75, label %76, label %6
76: ; preds = %73
%77 = load i32, i32* %2
br label %78
78: ; preds = %76, %78
%79 = phi i32 [ %77, %76 ], [ %85, %78 ]
%80 = phi i64 [ 0, %76 ], [ %87, %78 ]
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %80
%82 = sdiv i32 %79, 10
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 1
%84 = load i32, i32* %83
%85 = add nsw i32 %84, %82
store i32 %85, i32* %83
%86 = srem i32 %79, 10
store i32 %86, i32* %81
%87 = add nuw nsw i64 %80, 1
%88 = icmp eq i64 %87, 199
br i1 %88, label %89, label %78
89: ; preds = %78
ret void
}