#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 */
bool recursive(int n, bool *used, const int *sq) {
  if (n == 1)
    return true;
  if (n < 10000) {
    if (used[n])
      return false;
    used[n] = true;
  }
  int sum = 0;
  while (n > 0) {
    sum += sq[n % 10];
    n /= 10;
  }
  return recursive(sum, used, sq);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<recursive>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jne    1139 <recursive+0x29>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    11cd <recursive+0xbd>
cmpl   $0x2710,-0x8(%rbp)
jge    1173 <recursive+0x63>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     1164 <recursive+0x54>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11cd <recursive+0xbd>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jle    11ba <recursive+0xaa>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq %edx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    117a <recursive+0x6a>
mov    -0x1c(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <recursive@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<recursive>:
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x1,%edi
je     1178 <recursive+0x78>
mov    $0xcccccccd,%r8d
jmp    1129 <recursive+0x29>
xor    %r9d,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r9d,%edi
cmp    $0x1,%r9d
je     1178 <recursive+0x78>
cmp    $0x270f,%edi
jg     1145 <recursive+0x45>
movslq %edi,%rcx
cmpl   $0x0,(%rsi,%rcx,4)
jne    1176 <recursive+0x76>
movl   $0x1,(%rsi,%rcx,4)
test   %edi,%edi
jle    1112 <recursive+0x12>
xor    %r9d,%r9d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,%r10d
imul   %r8,%r10
shr    $0x23,%r10
lea    (%r10,%r10,1),%ecx
lea    (%rcx,%rcx,4),%r11d
mov    %edi,%ecx
sub    %r11d,%ecx
add    (%rdx,%rcx,4),%r9d
cmp    $0xa,%edi
mov    %r10d,%edi
jae    1150 <recursive+0x50>
jmp    1120 <recursive+0x20>
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @recursive(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* %5
store i32* %1, i32** %6
store i32* %2, i32** %7
%9 = load i32, i32* %5
%10 = icmp eq i32 %9, 1
br i1 %10, label %11, label %12
11: ; preds = %3
store i32 1, i32* %4
br label %48
12: ; preds = %3
%13 = load i32, i32* %5
%14 = icmp slt i32 %13, 10000
br i1 %14, label %15, label %28
15: ; preds = %12
%16 = load i32*, i32** %6
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp ne i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %23
22: ; preds = %15
store i32 0, i32* %4
br label %48
23: ; preds = %15
%24 = load i32*, i32** %6
%25 = load i32, i32* %5
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
store i32 1, i32* %27
br label %28
28: ; preds = %23, %12
store i32 0, i32* %8
br label %29
29: ; preds = %32, %28
%30 = load i32, i32* %5
%31 = icmp sgt i32 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %43
32: ; preds = %29
%33 = load i32*, i32** %7
%34 = load i32, i32* %5
%35 = srem i32 %34, 10
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = load i32, i32* %8
%40 = add nsw i32 %39, %38
store i32 %40, i32* %8
%41 = load i32, i32* %5
%42 = sdiv i32 %41, 10
store i32 %42, i32* %5
br label %29
43: ; preds = %29
%44 = load i32, i32* %8
%45 = load i32*, i32** %6
%46 = load i32*, i32** %7
%47 = call i32 @recursive(i32 %44, i32* %45, i32* %46)
store i32 %47, i32* %4
br label %48
48: ; preds = %43, %22, %11
%49 = load i32, i32* %4
ret i32 %49
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @recursive(i32 %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2) {
%4 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %4, label %29, label %8
5: ; preds = %19, %16
%6 = phi i32 [ 0, %16 ], [ %26, %19 ]
%7 = icmp eq i32 %6, 1
br i1 %7, label %29, label %8
8: ; preds = %3, %5
%9 = phi i32 [ %6, %5 ], [ %0, %3 ]
%10 = icmp slt i32 %9, 10000
br i1 %10, label %11, label %18
11: ; preds = %8
%12 = sext i32 %9 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
%15 = icmp eq i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %29
16: ; preds = %11
store i32 1, i32* %13
%17 = icmp sgt i32 %9, 0
br i1 %17, label %18, label %5
18: ; preds = %8, %16
br label %19
19: ; preds = %18, %19
%20 = phi i32 [ %26, %19 ], [ 0, %18 ]
%21 = phi i32 [ %27, %19 ], [ %9, %18 ]
%22 = urem i32 %21, 10
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = add nsw i32 %25, %20
%27 = udiv i32 %21, 10
%28 = icmp ult i32 %21, 10
br i1 %28, label %5, label %19
29: ; preds = %5, %11, %3
%30 = phi i32 [ 1, %3 ], [ 0, %11 ], [ 1, %5 ]
ret i32 %30
}