#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 */
scalar_t__ cos(float);
scalar_t__ sin(float);
void matrix4x4f_rotate(float a, float x, float y, float z, float matrix[16]) {
  float c, s, t;
  c = (float)cos(a);
  s = (float)sin(a);
  t = 1.0f - c;
  matrix[0] = t * x * x + c;
  matrix[1] = t * x * y + s * z;
  matrix[2] = t * x * z - s * y;
  matrix[3] = 0;
  matrix[4] = t * x * y - s * z;
  matrix[5] = t * y * y + c;
  matrix[6] = t * y * z + s * x;
  matrix[7] = 0;
  matrix[8] = t * x * z + s * y;
  matrix[9] = t * y * z - s * x;
  matrix[10] = t * z * z + c;
  matrix[11] = 0;
  matrix[12] = 0;
  matrix[13] = 0;
  matrix[14] = 0;
  matrix[15] = 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrix4x4f_rotate>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
movss  %xmm1,-0x8(%rbp)
movss  %xmm2,-0xc(%rbp)
movss  %xmm3,-0x10(%rbp)
mov    %rdi,-0x18(%rbp)
movss  -0x4(%rbp),%xmm0
call   1040 <cos@plt>
cvtsi2ss %rax,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
movss  -0x4(%rbp),%xmm0
call   1030 <sin@plt>
cvtsi2ss %rax,%xmm0
movss  %xmm0,-0x20(%rbp)
movss  0xe90(%rip),%xmm0
subss  -0x1c(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
mulss  -0x8(%rbp),%xmm0
movss  -0x8(%rbp),%xmm2
movss  -0x1c(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
mulss  -0x8(%rbp),%xmm0
movss  -0xc(%rbp),%xmm2
movss  -0x20(%rbp),%xmm1
mulss  -0x10(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x4(%rax)
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
mulss  -0x8(%rbp),%xmm0
movss  -0x10(%rbp),%xmm2
movss  -0x20(%rbp),%xmm1
mulss  -0xc(%rbp),%xmm1
movd   %xmm1,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x8(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,0xc(%rax)
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
mulss  -0x8(%rbp),%xmm0
movss  -0xc(%rbp),%xmm2
movss  -0x20(%rbp),%xmm1
mulss  -0x10(%rbp),%xmm1
movd   %xmm1,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x10(%rax)
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
mulss  -0xc(%rbp),%xmm0
movss  -0xc(%rbp),%xmm2
movss  -0x1c(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x14(%rax)
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
mulss  -0xc(%rbp),%xmm0
movss  -0x10(%rbp),%xmm2
movss  -0x20(%rbp),%xmm1
mulss  -0x8(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x18(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,0x1c(%rax)
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
mulss  -0x8(%rbp),%xmm0
movss  -0x10(%rbp),%xmm2
movss  -0x20(%rbp),%xmm1
mulss  -0xc(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x20(%rax)
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
mulss  -0xc(%rbp),%xmm0
movss  -0x10(%rbp),%xmm2
movss  -0x20(%rbp),%xmm1
mulss  -0x8(%rbp),%xmm1
movd   %xmm1,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x24(%rax)
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
mulss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  -0x10(%rbp),%xmm2
movss  -0x1c(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x28(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,0x2c(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,0x30(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,0x34(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,0x38(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  0xca1(%rip),%xmm0
movss  %xmm0,0x3c(%rax)
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrix4x4f_rotate>:
push   %rbx
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,%rbx
movss  %xmm3,0x18(%rsp)
movss  %xmm2,0x1c(%rsp)
movss  %xmm1,0x14(%rsp)
movss  %xmm0,0xc(%rsp)
call   1040 <cos@plt>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %rax,%xmm0
movss  %xmm0,0x10(%rsp)
movss  0xc(%rsp),%xmm0
call   1030 <sin@plt>
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %rax,%xmm1
movss  0xe92(%rip),%xmm0
movss  0x10(%rsp),%xmm8
subss  %xmm8,%xmm0
movaps %xmm0,%xmm2
movss  0x14(%rsp),%xmm4
mulss  %xmm4,%xmm2
movaps %xmm2,%xmm3
mulss  %xmm4,%xmm3
movaps %xmm4,%xmm9
addss  %xmm8,%xmm3
movss  %xmm3,(%rbx)
movaps %xmm1,%xmm3
movss  0x18(%rsp),%xmm6
mulss  %xmm6,%xmm3
movaps %xmm2,%xmm4
movss  0x1c(%rsp),%xmm10
mulss  %xmm10,%xmm4
movaps %xmm4,%xmm5
addss  %xmm3,%xmm5
movss  %xmm5,0x4(%rbx)
movaps %xmm1,%xmm5
mulss  %xmm10,%xmm5
mulss  %xmm6,%xmm2
movaps %xmm6,%xmm7
movaps %xmm2,%xmm6
subss  %xmm5,%xmm6
movss  %xmm6,0x8(%rbx)
movl   $0x0,0xc(%rbx)
subss  %xmm3,%xmm4
movss  %xmm4,0x10(%rbx)
movaps %xmm0,%xmm3
movaps %xmm10,%xmm4
mulss  %xmm10,%xmm3
mulss  %xmm3,%xmm4
addss  %xmm8,%xmm4
movss  %xmm4,0x14(%rbx)
mulss  %xmm9,%xmm1
mulss  %xmm7,%xmm3
movaps %xmm3,%xmm4
addss  %xmm1,%xmm4
movss  %xmm4,0x18(%rbx)
movl   $0x0,0x1c(%rbx)
addss  %xmm5,%xmm2
movss  %xmm2,0x20(%rbx)
subss  %xmm1,%xmm3
movss  %xmm3,0x24(%rbx)
mulss  %xmm7,%xmm0
mulss  %xmm7,%xmm0
addss  %xmm8,%xmm0
movss  %xmm0,0x28(%rbx)
xorps  %xmm0,%xmm0
movups %xmm0,0x2c(%rbx)
movl   $0x3f800000,0x3c(%rbx)
add    $0x20,%rsp
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matrix4x4f_rotate(float %0, float %1, float %2, float %3, float* %4) {
%6 = alloca float
%7 = alloca float
%8 = alloca float
%9 = alloca float
%10 = alloca float*
%11 = alloca float
%12 = alloca float
%13 = alloca float
store float %0, float* %6
store float %1, float* %7
store float %2, float* %8
store float %3, float* %9
store float* %4, float** %10
%14 = load float, float* %6
%15 = call i64 @cos(float %14)
%16 = sitofp i64 %15 to float
store float %16, float* %11
%17 = load float, float* %6
%18 = call i64 @sin(float %17)
%19 = sitofp i64 %18 to float
store float %19, float* %12
%20 = load float, float* %11
%21 = fsub float 1.000000e+00, %20
store float %21, float* %13
%22 = load float, float* %13
%23 = load float, float* %7
%24 = fmul float %22, %23
%25 = load float, float* %7
%26 = load float, float* %11
%27 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %24, float %25, float %26)
%28 = load float*, float** %10
%29 = getelementptr inbounds float, float* %28, i64 0
store float %27, float* %29
%30 = load float, float* %13
%31 = load float, float* %7
%32 = fmul float %30, %31
%33 = load float, float* %8
%34 = load float, float* %12
%35 = load float, float* %9
%36 = fmul float %34, %35
%37 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %32, float %33, float %36)
%38 = load float*, float** %10
%39 = getelementptr inbounds float, float* %38, i64 1
store float %37, float* %39
%40 = load float, float* %13
%41 = load float, float* %7
%42 = fmul float %40, %41
%43 = load float, float* %9
%44 = load float, float* %12
%45 = load float, float* %8
%46 = fmul float %44, %45
%47 = fneg float %46
%48 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %42, float %43, float %47)
%49 = load float*, float** %10
%50 = getelementptr inbounds float, float* %49, i64 2
store float %48, float* %50
%51 = load float*, float** %10
%52 = getelementptr inbounds float, float* %51, i64 3
store float 0.000000e+00, float* %52
%53 = load float, float* %13
%54 = load float, float* %7
%55 = fmul float %53, %54
%56 = load float, float* %8
%57 = load float, float* %12
%58 = load float, float* %9
%59 = fmul float %57, %58
%60 = fneg float %59
%61 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %55, float %56, float %60)
%62 = load float*, float** %10
%63 = getelementptr inbounds float, float* %62, i64 4
store float %61, float* %63
%64 = load float, float* %13
%65 = load float, float* %8
%66 = fmul float %64, %65
%67 = load float, float* %8
%68 = load float, float* %11
%69 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %66, float %67, float %68)
%70 = load float*, float** %10
%71 = getelementptr inbounds float, float* %70, i64 5
store float %69, float* %71
%72 = load float, float* %13
%73 = load float, float* %8
%74 = fmul float %72, %73
%75 = load float, float* %9
%76 = load float, float* %12
%77 = load float, float* %7
%78 = fmul float %76, %77
%79 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %74, float %75, float %78)
%80 = load float*, float** %10
%81 = getelementptr inbounds float, float* %80, i64 6
store float %79, float* %81
%82 = load float*, float** %10
%83 = getelementptr inbounds float, float* %82, i64 7
store float 0.000000e+00, float* %83
%84 = load float, float* %13
%85 = load float, float* %7
%86 = fmul float %84, %85
%87 = load float, float* %9
%88 = load float, float* %12
%89 = load float, float* %8
%90 = fmul float %88, %89
%91 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %86, float %87, float %90)
%92 = load float*, float** %10
%93 = getelementptr inbounds float, float* %92, i64 8
store float %91, float* %93
%94 = load float, float* %13
%95 = load float, float* %8
%96 = fmul float %94, %95
%97 = load float, float* %9
%98 = load float, float* %12
%99 = load float, float* %7
%100 = fmul float %98, %99
%101 = fneg float %100
%102 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %96, float %97, float %101)
%103 = load float*, float** %10
%104 = getelementptr inbounds float, float* %103, i64 9
store float %102, float* %104
%105 = load float, float* %13
%106 = load float, float* %9
%107 = fmul float %105, %106
%108 = load float, float* %9
%109 = load float, float* %11
%110 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %107, float %108, float %109)
%111 = load float*, float** %10
%112 = getelementptr inbounds float, float* %111, i64 10
store float %110, float* %112
%113 = load float*, float** %10
%114 = getelementptr inbounds float, float* %113, i64 11
store float 0.000000e+00, float* %114
%115 = load float*, float** %10
%116 = getelementptr inbounds float, float* %115, i64 12
store float 0.000000e+00, float* %116
%117 = load float*, float** %10
%118 = getelementptr inbounds float, float* %117, i64 13
store float 0.000000e+00, float* %118
%119 = load float*, float** %10
%120 = getelementptr inbounds float, float* %119, i64 14
store float 0.000000e+00, float* %120
%121 = load float*, float** %10
%122 = getelementptr inbounds float, float* %121, i64 15
store float 1.000000e+00, float* %122
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matrix4x4f_rotate(float %0, float %1, float %2, float %3, float* nocapture writeonly %4) {
%6 = tail call i64 @cos(float %0)
%7 = sitofp i64 %6 to float
%8 = tail call i64 @sin(float %0)
%9 = sitofp i64 %8 to float
%10 = fsub float 1.000000e+00, %7
%11 = fmul float %10, %1
%12 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %11, float %1, float %7)
store float %12, float* %4
%13 = fmul float %9, %3
%14 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %11, float %2, float %13)
%15 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 1
store float %14, float* %15
%16 = fmul float %9, %2
%17 = fneg float %16
%18 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %11, float %3, float %17)
%19 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 2
store float %18, float* %19
%20 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 3
store float 0.000000e+00, float* %20
%21 = fneg float %13
%22 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %11, float %2, float %21)
%23 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 4
store float %22, float* %23
%24 = fmul float %10, %2
%25 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %24, float %2, float %7)
%26 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 5
store float %25, float* %26
%27 = fmul float %9, %1
%28 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %24, float %3, float %27)
%29 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 6
store float %28, float* %29
%30 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 7
store float 0.000000e+00, float* %30
%31 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %11, float %3, float %16)
%32 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 8
store float %31, float* %32
%33 = fneg float %27
%34 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %24, float %3, float %33)
%35 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 9
store float %34, float* %35
%36 = fmul float %10, %3
%37 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %36, float %3, float %7)
%38 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 10
store float %37, float* %38
%39 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 11
%40 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 15
%41 = bitcast float* %39 to i8*
store float 1.000000e+00, float* %40
ret void
}