#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 */
typedef size_t int32_t;

/* Variables and functions */
int32_t decompose(int32_t n, int32_t *ifac, const int32_t *ntryh) {
  int32_t nl = n, nf = 0, i, j = 0;
  for (j = 0; ntryh[j]; ++j) {
    int32_t ntry = ntryh[j];
    while (nl != 1) {
      int32_t nq = nl / ntry;
      int32_t nr = nl - ntry * nq;
      if (nr == 0) {
        ifac[2 + nf++] = ntry;
        nl = nq;
        if (ntry == 2 && nf != 1) {
          for (i = 2; i <= nf; ++i) {
            int32_t ib = nf - i + 2;
            ifac[ib + 1] = ifac[ib];
          }
          ifac[2] = 2;
        }
      } else
        break;
    }
  }
  ifac[0] = n;
  ifac[1] = nf;
  return nf;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<decompose>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
cmpq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
je     124b <decompose+0x14b>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x20(%rbp)
je     1235 <decompose+0x135>
mov    -0x20(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x40(%rbp)
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
imul   -0x48(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x50(%rbp)
jne    122b <decompose+0x12b>
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,-0x28(%rbp)
add    $0x2,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x2,-0x40(%rbp)
jne    1226 <decompose+0x126>
cmpq   $0x1,-0x28(%rbp)
je     1226 <decompose+0x126>
movq   $0x2,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
ja     121a <decompose+0x11a>
mov    -0x28(%rbp),%rax
sub    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x58(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x58(%rbp),%rcx
mov    %rdx,0x8(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    11d2 <decompose+0xd2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movq   $0x2,0x10(%rax)
jmp    1230 <decompose+0x130>
jmp    1235 <decompose+0x135>
jmp    1153 <decompose+0x53>
jmp    123a <decompose+0x13a>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1130 <decompose+0x30>
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,0x8(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<decompose>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    (%rdx),%r11
test   %r11,%r11
mov    %rdi,-0x8(%rsp)
je     123d <decompose+0x13d>
mov    %rdx,%r8
lea    0x10(%rsi),%rcx
xor    %eax,%eax
mov    %rdi,%rdx
mov    %rcx,%rdi
xor    %r10d,%r10d
jmp    114b <decompose+0x4b>
nop
mov    %r13,%rax
mov    %rcx,%r14
mov    0x8(%r8,%r10,8),%r11
add    $0x1,%r10
mov    %r14,%rdx
test   %r11,%r11
je     123f <decompose+0x13f>
mov    $0x1,%r14d
cmp    $0x1,%rdx
je     1136 <decompose+0x36>
lea    -0x1(%rax),%r15
lea    (%rdi,%rax,8),%rbx
xor    %r12d,%r12d
jmp    1186 <decompose+0x86>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movq   $0x2,0x10(%rsi)
add    $0x1,%r12
add    $0x8,%rbx
cmp    $0x1,%rdx
je     1136 <decompose+0x36>
mov    %rax,%r13
mov    %rdx,%rcx
mov    %rdx,%rax
or     %r11,%rax
shr    $0x20,%rax
je     11b0 <decompose+0xb0>
mov    %rcx,%rax
xor    %edx,%edx
div    %r11
mov    %rax,%rdx
jmp    11b9 <decompose+0xb9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %ecx,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r11d
mov    %eax,%edx
mov    %rdx,%rax
imul   %r11,%rax
cmp    %rax,%rcx
jne    1130 <decompose+0x30>
lea    0x1(%r13),%rax
mov    %r11,0x10(%rsi,%r13,8)
cmp    $0x2,%r11
jne    1178 <decompose+0x78>
test   %r13,%r13
je     1178 <decompose+0x78>
cmp    $0x2,%rax
jb     1170 <decompose+0x70>
mov    $0x2,%ecx
mov    %r15,%rbp
add    %r12,%rbp
je     121e <decompose+0x11e>
mov    %r13,%rbp
and    $0xfffffffffffffffe,%rbp
mov    $0xfffffffffffffffe,%rcx
xchg   %ax,%ax
movups (%rbx,%rcx,8),%xmm0
movups %xmm0,0x8(%rbx,%rcx,8)
lea    (%rcx,%rbp,1),%r9
add    $0xfffffffffffffffe,%r9
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
cmp    $0xfffffffffffffffe,%r9
jne    1200 <decompose+0x100>
neg    %rcx
test   $0x1,%r13b
je     1170 <decompose+0x70>
mov    %rax,%rbp
sub    %rcx,%rbp
mov    0x10(%rsi,%rbp,8),%rcx
mov    %rcx,0x18(%rsi,%rbp,8)
jmp    1170 <decompose+0x70>
xor    %eax,%eax
mov    -0x8(%rsp),%rcx
mov    %rcx,(%rsi)
mov    %rax,0x8(%rsi)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @decompose(i64 %0, i64* %1, i64* %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64*
%6 = alloca i64*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
%13 = alloca i64
%14 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64* %1, i64** %5
store i64* %2, i64** %6
%15 = load i64, i64* %4
store i64 %15, i64* %7
store i64 0, i64* %8
store i64 0, i64* %10
store i64 0, i64* %10
br label %16
16: ; preds = %82, %3
%17 = load i64*, i64** %6
%18 = load i64, i64* %10
%19 = getelementptr inbounds i64, i64* %17, i64 %18
%20 = load i64, i64* %19
%21 = icmp ne i64 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %85
22: ; preds = %16
%23 = load i64*, i64** %6
%24 = load i64, i64* %10
%25 = getelementptr inbounds i64, i64* %23, i64 %24
%26 = load i64, i64* %25
store i64 %26, i64* %11
br label %27
27: ; preds = %80, %22
%28 = load i64, i64* %7
%29 = icmp ne i64 %28, 1
br i1 %29, label %30, label %81
30: ; preds = %27
%31 = load i64, i64* %7
%32 = load i64, i64* %11
%33 = udiv i64 %31, %32
store i64 %33, i64* %12
%34 = load i64, i64* %7
%35 = load i64, i64* %11
%36 = load i64, i64* %12
%37 = mul i64 %35, %36
%38 = sub i64 %34, %37
store i64 %38, i64* %13
%39 = load i64, i64* %13
%40 = icmp eq i64 %39, 0
br i1 %40, label %41, label %79
41: ; preds = %30
%42 = load i64, i64* %11
%43 = load i64*, i64** %5
%44 = load i64, i64* %8
%45 = add i64 %44, 1
store i64 %45, i64* %8
%46 = add i64 2, %44
%47 = getelementptr inbounds i64, i64* %43, i64 %46
store i64 %42, i64* %47
%48 = load i64, i64* %12
store i64 %48, i64* %7
%49 = load i64, i64* %11
%50 = icmp eq i64 %49, 2
br i1 %50, label %51, label %78
51: ; preds = %41
%52 = load i64, i64* %8
%53 = icmp ne i64 %52, 1
br i1 %53, label %54, label %78
54: ; preds = %51
store i64 2, i64* %9
br label %55
55: ; preds = %72, %54
%56 = load i64, i64* %9
%57 = load i64, i64* %8
%58 = icmp ule i64 %56, %57
br i1 %58, label %59, label %75
59: ; preds = %55
%60 = load i64, i64* %8
%61 = load i64, i64* %9
%62 = sub i64 %60, %61
%63 = add i64 %62, 2
store i64 %63, i64* %14
%64 = load i64*, i64** %5
%65 = load i64, i64* %14
%66 = getelementptr inbounds i64, i64* %64, i64 %65
%67 = load i64, i64* %66
%68 = load i64*, i64** %5
%69 = load i64, i64* %14
%70 = add i64 %69, 1
%71 = getelementptr inbounds i64, i64* %68, i64 %70
store i64 %67, i64* %71
br label %72
72: ; preds = %59
%73 = load i64, i64* %9
%74 = add i64 %73, 1
store i64 %74, i64* %9
br label %55
75: ; preds = %55
%76 = load i64*, i64** %5
%77 = getelementptr inbounds i64, i64* %76, i64 2
store i64 2, i64* %77
br label %78
78: ; preds = %75, %51, %41
br label %80
79: ; preds = %30
br label %81
80: ; preds = %78
br label %27
81: ; preds = %79, %27
br label %82
82: ; preds = %81
%83 = load i64, i64* %10
%84 = add i64 %83, 1
store i64 %84, i64* %10
br label %16
85: ; preds = %16
%86 = load i64, i64* %4
%87 = load i64*, i64** %5
%88 = getelementptr inbounds i64, i64* %87, i64 0
store i64 %86, i64* %88
%89 = load i64, i64* %8
%90 = load i64*, i64** %5
%91 = getelementptr inbounds i64, i64* %90, i64 1
store i64 %89, i64* %91
%92 = load i64, i64* %8
ret i64 %92
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @decompose(i64 %0, i64* nocapture %1, i64* nocapture %2) {
%4 = load i64, i64* %2
%5 = icmp eq i64 %4, 0
br i1 %5, label %77, label %6
6: ; preds = %3
%7 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 2
br label %8
8: ; preds = %6, %70
%9 = phi i64 [ %4, %6 ], [ %75, %70 ]
%10 = phi i64 [ %0, %6 ], [ %72, %70 ]
%11 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %71, %70 ]
%12 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %73, %70 ]
%13 = icmp eq i64 %10, 1
br i1 %13, label %70, label %14
14: ; preds = %8
%15 = icmp eq i64 %9, 2
%16 = add i64 %11, -1
br label %17
17: ; preds = %14, %67
%18 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %69, %67 ]
%19 = phi i64 [ %10, %14 ], [ %21, %67 ]
%20 = phi i64 [ %11, %14 ], [ %25, %67 ]
%21 = udiv i64 %19, %9
%22 = mul nuw i64 %21, %9
%23 = icmp eq i64 %19, %22
br i1 %23, label %24, label %70
24: ; preds = %17
%25 = add i64 %20, 1
%26 = add i64 %20, 2
%27 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %26
store i64 %9, i64* %27
%28 = icmp ne i64 %20, 0
%29 = select i1 %15, i1 %28, i1 false
br i1 %29, label %30, label %67
30: ; preds = %24
%31 = icmp ult i64 %25, 2
br i1 %31, label %66, label %32
32: ; preds = %30
%33 = and i64 %20, 1
%34 = sub i64 0, %18
%35 = icmp eq i64 %16, %34
br i1 %35, label %56, label %36
36: ; preds = %32
%37 = and i64 %20, -2
br label %38
38: ; preds = %38, %36
%39 = phi i64 [ 2, %36 ], [ %53, %38 ]
%40 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %54, %38 ]
%41 = sub i64 %25, %39
%42 = add i64 %41, 2
%43 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %42
%44 = load i64, i64* %43
%45 = add i64 %41, 3
%46 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %45
store i64 %44, i64* %46
%47 = sub i64 %20, %39
%48 = add i64 %47, 2
%49 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %48
%50 = load i64, i64* %49
%51 = add i64 %47, 3
%52 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %51
store i64 %50, i64* %52
%53 = add nuw i64 %39, 2
%54 = add i64 %40, 2
%55 = icmp eq i64 %54, %37
br i1 %55, label %56, label %38
56: ; preds = %38, %32
%57 = phi i64 [ 2, %32 ], [ %53, %38 ]
%58 = icmp eq i64 %33, 0
br i1 %58, label %66, label %59
59: ; preds = %56
%60 = sub i64 %25, %57
%61 = add i64 %60, 2
%62 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %61
%63 = load i64, i64* %62
%64 = add i64 %60, 3
%65 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %64
store i64 %63, i64* %65
br label %66
66: ; preds = %59, %56, %30
store i64 2, i64* %7
br label %67
67: ; preds = %66, %24
%68 = icmp eq i64 %21, 1
%69 = add i64 %18, 1
br i1 %68, label %70, label %17
70: ; preds = %67, %17, %8
%71 = phi i64 [ %11, %8 ], [ %20, %17 ], [ %25, %67 ]
%72 = phi i64 [ 1, %8 ], [ %19, %17 ], [ 1, %67 ]
%73 = add i64 %12, 1
%74 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %73
%75 = load i64, i64* %74
%76 = icmp eq i64 %75, 0
br i1 %76, label %77, label %8
77: ; preds = %70, %3
%78 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %71, %70 ]
store i64 %0, i64* %1
%79 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 1
store i64 %78, i64* %79
ret i64 %78
}