#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 EXIT_SUCCESS;
float cos(int);
double sin(int);
int ForwardDFT(float *realIn, float *imagIn, float *realOut, float *imagOut,
               int n) {
  int i, k;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    realOut[i] = 0.0;
    for (k = 0; k < n; k++) {
      realOut[i] += realIn[k] * cos(2 * 3.1415926535897932 * k * i / n) +
                    imagIn[k] * sin(2 * 3.1415926535897932 * k * i / n);
      imagOut[i] += -1.0 * realIn[k] * sin(2 * 3.1415926535897932 * k * i / n) +
                    imagIn[k] * cos(2 * 3.1415926535897932 * k * i / n);
    }
  }
  return EXIT_SUCCESS;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ForwardDFT>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8d,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    132c <ForwardDFT+0x20c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1319 <ForwardDFT+0x1f9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x54(%rbp)
cvtsi2sdl -0x2c(%rbp),%xmm1
movsd  0xe6f(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsi2sdl -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsi2sdl -0x24(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%edi
call   1040 <cos@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movss  -0x54(%rbp),%xmm0
mulss  %xmm1,%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
cvtsi2sdl -0x2c(%rbp),%xmm1
movsd  0xe18(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsi2sdl -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsi2sdl -0x24(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%edi
call   1030 <sin@plt>
movsd  -0x50(%rbp),%xmm1
movaps %xmm0,%xmm2
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm1
movsd  0xdb5(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
cvtsi2sdl -0x2c(%rbp),%xmm1
movsd  0xd97(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsi2sdl -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsi2sdl -0x24(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%edi
call   1030 <sin@plt>
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
cvtsi2sdl -0x2c(%rbp),%xmm1
movsd  0xd54(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsi2sdl -0x28(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsi2sdl -0x24(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%edi
call   1040 <cos@plt>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
movsd  -0x38(%rbp),%xmm2
movaps %xmm0,%xmm3
movss  -0x30(%rbp),%xmm0
mulss  %xmm3,%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1166 <ForwardDFT+0x46>
jmp    131e <ForwardDFT+0x1fe>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1143 <ForwardDFT+0x23>
mov    0x2cad(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ForwardDFT>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x48,%rsp
mov    %rsi,0x38(%rsp)
test   %r8d,%r8d
jle    12a7 <ForwardDFT+0x187>
mov    %rdi,%rbx
cvtsi2sd %r8d,%xmm1
mov    %r8d,%r12d
xor    %r13d,%r13d
movsd  0xeae(%rip),%xmm2
movsd  %xmm1,0x30(%rsp)
mov    %rdx,0x20(%rsp)
mov    %rcx,0x28(%rsp)
mov    0x38(%rsp),%r15
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movl   $0x0,(%rdx,%r13,4)
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %r13d,%xmm0
movsd  %xmm0,0x40(%rsp)
xor    %r14d,%r14d
nopl   0x0(%rax)
movss  (%rbx,%r14,4),%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%rsp)
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %r14d,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
mulsd  0x40(%rsp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1040 <cos@plt>
mulss  0x8(%rsp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
movss  (%r15,%r14,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%rsp)
mov    %ebp,%edi
call   1030 <sin@plt>
mulsd  0x10(%rsp),%xmm0
addsd  0x8(%rsp),%xmm0
mov    0x20(%rsp),%rax
movss  (%rax,%r13,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsd2ss %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%r13,4)
movss  (%rbx,%r14,4),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
mov    %ebp,%edi
call   1030 <sin@plt>
movsd  %xmm0,0x10(%rsp)
movss  (%r15,%r14,4),%xmm0
movss  %xmm0,0x1c(%rsp)
mov    %ebp,%edi
call   1040 <cos@plt>
movsd  0xdb8(%rip),%xmm2
mov    0x28(%rsp),%rcx
mulss  0x1c(%rsp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0x10(%rsp),%xmm1
mulsd  0x8(%rsp),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
movss  (%rcx,%r13,4),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsd2ss %xmm1,%xmm0
movsd  0x30(%rsp),%xmm1
movss  %xmm0,(%rcx,%r13,4)
add    $0x1,%r14
cmp    %r14,%r12
jne    1190 <ForwardDFT+0x70>
add    $0x1,%r13
cmp    %r12,%r13
mov    0x20(%rsp),%rdx
jne    1170 <ForwardDFT+0x50>
mov    0x2d32(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
add    $0x48,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@EXIT_SUCCESS = global i32 0
define i32 @ForwardDFT(float* %0, float* %1, float* %2, float* %3, i32 %4) {
%6 = alloca float*
%7 = alloca float*
%8 = alloca float*
%9 = alloca float*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store float* %0, float** %6
store float* %1, float** %7
store float* %2, float** %8
store float* %3, float** %9
store i32 %4, i32* %10
store i32 0, i32* %11
br label %13
13: ; preds = %120, %5
%14 = load i32, i32* %11
%15 = load i32, i32* %10
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %123
17: ; preds = %13
%18 = load float*, float** %8
%19 = load i32, i32* %11
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds float, float* %18, i64 %20
store float 0.000000e+00, float* %21
store i32 0, i32* %12
br label %22
22: ; preds = %116, %17
%23 = load i32, i32* %12
%24 = load i32, i32* %10
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %119
26: ; preds = %22
%27 = load float*, float** %6
%28 = load i32, i32* %12
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds float, float* %27, i64 %29
%31 = load float, float* %30
%32 = load i32, i32* %12
%33 = sitofp i32 %32 to double
%34 = fmul double 0x401921FB54442D18, %33
%35 = load i32, i32* %11
%36 = sitofp i32 %35 to double
%37 = fmul double %34, %36
%38 = load i32, i32* %10
%39 = sitofp i32 %38 to double
%40 = fdiv double %37, %39
%41 = fptosi double %40 to i32
%42 = call float @cos(i32 %41)
%43 = fmul float %31, %42
%44 = fpext float %43 to double
%45 = load float*, float** %7
%46 = load i32, i32* %12
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds float, float* %45, i64 %47
%49 = load float, float* %48
%50 = fpext float %49 to double
%51 = load i32, i32* %12
%52 = sitofp i32 %51 to double
%53 = fmul double 0x401921FB54442D18, %52
%54 = load i32, i32* %11
%55 = sitofp i32 %54 to double
%56 = fmul double %53, %55
%57 = load i32, i32* %10
%58 = sitofp i32 %57 to double
%59 = fdiv double %56, %58
%60 = fptosi double %59 to i32
%61 = call double @sin(i32 %60)
%62 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %50, double %61, double %44)
%63 = load float*, float** %8
%64 = load i32, i32* %11
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds float, float* %63, i64 %65
%67 = load float, float* %66
%68 = fpext float %67 to double
%69 = fadd double %68, %62
%70 = fptrunc double %69 to float
store float %70, float* %66
%71 = load float*, float** %6
%72 = load i32, i32* %12
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds float, float* %71, i64 %73
%75 = load float, float* %74
%76 = fpext float %75 to double
%77 = fmul double -1.000000e+00, %76
%78 = load i32, i32* %12
%79 = sitofp i32 %78 to double
%80 = fmul double 0x401921FB54442D18, %79
%81 = load i32, i32* %11
%82 = sitofp i32 %81 to double
%83 = fmul double %80, %82
%84 = load i32, i32* %10
%85 = sitofp i32 %84 to double
%86 = fdiv double %83, %85
%87 = fptosi double %86 to i32
%88 = call double @sin(i32 %87)
%89 = load float*, float** %7
%90 = load i32, i32* %12
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds float, float* %89, i64 %91
%93 = load float, float* %92
%94 = load i32, i32* %12
%95 = sitofp i32 %94 to double
%96 = fmul double 0x401921FB54442D18, %95
%97 = load i32, i32* %11
%98 = sitofp i32 %97 to double
%99 = fmul double %96, %98
%100 = load i32, i32* %10
%101 = sitofp i32 %100 to double
%102 = fdiv double %99, %101
%103 = fptosi double %102 to i32
%104 = call float @cos(i32 %103)
%105 = fmul float %93, %104
%106 = fpext float %105 to double
%107 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %77, double %88, double %106)
%108 = load float*, float** %9
%109 = load i32, i32* %11
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds float, float* %108, i64 %110
%112 = load float, float* %111
%113 = fpext float %112 to double
%114 = fadd double %113, %107
%115 = fptrunc double %114 to float
store float %115, float* %111
br label %116
116: ; preds = %26
%117 = load i32, i32* %12
%118 = add nsw i32 %117, 1
store i32 %118, i32* %12
br label %22
119: ; preds = %22
br label %120
120: ; preds = %119
%121 = load i32, i32* %11
%122 = add nsw i32 %121, 1
store i32 %122, i32* %11
br label %13
123: ; preds = %13
%124 = load i32, i32* @EXIT_SUCCESS
ret i32 %124
}

LLVM IR (-O2):
@EXIT_SUCCESS = global i32 0
define i32 @ForwardDFT(float* nocapture %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2, float* nocapture %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %6, label %7, label %56
7: ; preds = %5
%8 = sitofp i32 %4 to double
%9 = zext i32 %4 to i64
br label %10
10: ; preds = %53, %7
%11 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %54, %53 ]
%12 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %11
store float 0.000000e+00, float* %12
%13 = trunc i64 %11 to i32
%14 = sitofp i32 %13 to double
%15 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %11
br label %16
16: ; preds = %10, %16
%17 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %51, %16 ]
%18 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %17
%19 = load float, float* %18
%20 = trunc i64 %17 to i32
%21 = sitofp i32 %20 to double
%22 = fmul double %21, 0x401921FB54442D18
%23 = fmul double %22, %14
%24 = fdiv double %23, %8
%25 = fptosi double %24 to i32
%26 = tail call float @cos(i32 %25)
%27 = fmul float %19, %26
%28 = fpext float %27 to double
%29 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %17
%30 = load float, float* %29
%31 = fpext float %30 to double
%32 = tail call double @sin(i32 %25)
%33 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %31, double %32, double %28)
%34 = load float, float* %12
%35 = fpext float %34 to double
%36 = fadd double %33, %35
%37 = fptrunc double %36 to float
store float %37, float* %12
%38 = load float, float* %18
%39 = fpext float %38 to double
%40 = fneg double %39
%41 = tail call double @sin(i32 %25)
%42 = load float, float* %29
%43 = tail call float @cos(i32 %25)
%44 = fmul float %42, %43
%45 = fpext float %44 to double
%46 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %40, double %41, double %45)
%47 = load float, float* %15
%48 = fpext float %47 to double
%49 = fadd double %46, %48
%50 = fptrunc double %49 to float
store float %50, float* %15
%51 = add nuw nsw i64 %17, 1
%52 = icmp eq i64 %51, %9
br i1 %52, label %53, label %16
53: ; preds = %16
%54 = add nuw nsw i64 %11, 1
%55 = icmp eq i64 %54, %9
br i1 %55, label %56, label %10
56: ; preds = %53, %5
%57 = load i32, i32* @EXIT_SUCCESS
ret i32 %57
}