#include <iomanip>
#include <iostream>

struct Matrix4
{
    float data[16];

    Matrix4(float m00, float m01,float m02, float m03,
        float m10,  float m11,  float m12,  float m13,
        float m20,  float m21,  float m22,  float m23,
        float m30,  float m31,  float m32,  float m33)
        : data{
            m00, m10, m20, m30,
            m01, m11, m21, m31,
            m02, m12, m22, m32,
            m03, m13, m23, m33
          }
    {}
};

int main() {
    const Matrix4 id = Matrix4(
        1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f,
        0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f,
        0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f,
        0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);

    const auto &a = id;
    const auto &b = id;

    Matrix4 m1(
        a.data[0] * b.data[0] + a.data[4] * b.data[1] + a.data[8] * b.data[2] + a.data[12] * b.data[3],
        a.data[0] * b.data[4] + a.data[4] * b.data[5] + a.data[8] * b.data[6] + a.data[12] * b.data[7],
        a.data[0] * b.data[8] + a.data[4] * b.data[9] + a.data[8] * b.data[10] + a.data[12] * b.data[11],
        a.data[0] * b.data[12] + a.data[4] * b.data[13] + a.data[8] * b.data[14] + a.data[12] * b.data[15],
        a.data[1] * b.data[0] + a.data[5] * b.data[1] + a.data[9] * b.data[2] + a.data[13] * b.data[3],
        a.data[1] * b.data[4] + a.data[5] * b.data[5] + a.data[9] * b.data[6] + a.data[13] * b.data[7],
        a.data[1] * b.data[8] + a.data[5] * b.data[9] + a.data[9] * b.data[10] +a.data[13] * b.data[11],
        a.data[1] * b.data[12] + a.data[5] * b.data[13] + a.data[9] * b.data[14] +  a.data[13] * b.data[15],
        a.data[2] * b.data[0] + a.data[6] * b.data[1] + a.data[10] * b.data[2] +a.data[14] * b.data[3],
        a.data[2] * b.data[4] + a.data[6] * b.data[5] + a.data[10] * b.data[6] +a.data[14] * b.data[7],
        a.data[2] * b.data[8] + a.data[6] * b.data[9] + a.data[10] * b.data[10] + a.data[14] * b.data[11],
        a.data[2] * b.data[12] + a.data[6] * b.data[13] + a.data[10] * b.data[14] + a.data[14] * b.data[15],
        a.data[3] * b.data[0] + a.data[7] * b.data[1] + a.data[11] * b.data[2] + a.data[15] * b.data[3],
        a.data[3] * b.data[4] + a.data[7] * b.data[5] + a.data[11] * b.data[6] + a.data[15] * b.data[7],
        a.data[3] * b.data[8] + a.data[7] * b.data[9] + a.data[11] * b.data[10] + a.data[15] * b.data[11],
        a.data[3] * b.data[12] + a.data[7] * b.data[13] + a.data[11] * b.data[14] + a.data[15] * b.data[15]);

    std::cout << "MSVC " << _MSC_VER << " " << sizeof(void*)*8 << "-bit\n";

    std::cout << "id:";
    for (int i = 0; i < 16; ++i)
        std::cout << " " << std::setprecision(20) << id.data[i];

    std::cout << "\n";


    std::cout << "m1:";
    for (int i = 0; i < 16; ++i)
        std::cout << " " << std::setprecision(20) << m1.data[i];

    std::cout << "\n";

    const int diff_index = 15;

    std::cout << "Actual value of element " << diff_index << " is " << std::setprecision(20) << m1.data[diff_index] << " expected " << std::setprecision(20) << id.data[diff_index] << std::endl;
}