#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 /*<<< orphan*/ free(int *);
int hardness(char *, int, int);
scalar_t__ malloc(int);
int pi(char *str, int size, int idx) {
  static int *cache = NULL;
  if (NULL == str) {
    free(cache);
    cache = NULL;
    return 0;
  }
  int i = 0;
  if (NULL == cache) {
    cache = (int *)malloc(sizeof(int) * size);
    for (i = 0; i < size; i++) {
      cache[i] = -1;
    }
  }
  if (idx >= size) {
    return 0;
  }
  int *ret = &cache[idx];
  if (*ret != -1) {
    return *ret;
  }
  int tmp = 0;
  *ret = tmp = 99999999;
  if (idx + 3 <= size) {
    tmp = hardness(str, idx, idx + 3) + pi(str, size, idx + 3);
    if (tmp < *ret) {
      *ret = tmp;
    }
  }
  if (idx + 4 <= size) {
    tmp = hardness(str, idx, idx + 4) + pi(str, size, idx + 4);
    if (tmp < *ret) {
      *ret = tmp;
    }
  }
  if (idx + 5 <= size) {
    tmp = hardness(str, idx, idx + 5) + pi(str, size, idx + 5);
    if (tmp < *ret) {
      *ret = tmp;
    }
  }
  return *ret;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pi>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jne    1181 <pi+0x41>
mov    0x2ee3(%rip),%rdi
call   1030 <free@plt>
movq   $0x0,0x2ed3(%rip)
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1366 <pi+0x226>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    0x2eb7(%rip),%rax
jne    11e5 <pi+0xa5>
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,0x2e9b(%rip)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11e0 <pi+0xa0>
mov    0x2e81(%rip),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movl   $0xffffffff,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11b4 <pi+0x74>
jmp    11e5 <pi+0xa5>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jl     11fd <pi+0xbd>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1366 <pi+0x226>
mov    0x2e44(%rip),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmpl   $0xffffffff,(%rax)
je     122e <pi+0xee>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1366 <pi+0x226>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x5f5e0ff,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movl   $0x5f5e0ff,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x3,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     12a3 <pi+0x163>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
add    $0x3,%edx
call   1040 <hardness@plt>
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
add    $0x3,%edx
call   1060 <pi@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    129e <pi+0x15e>
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    12a3 <pi+0x163>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x4,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     1300 <pi+0x1c0>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
add    $0x4,%edx
call   1040 <hardness@plt>
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
add    $0x4,%edx
call   1060 <pi@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    12fb <pi+0x1bb>
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    1300 <pi+0x1c0>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x5,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     135d <pi+0x21d>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
add    $0x5,%edx
call   1040 <hardness@plt>
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
add    $0x5,%edx
call   1060 <pi@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    1358 <pi+0x218>
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    135d <pi+0x21d>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pi>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    0x2eee(%rip),%rbx
test   %rdi,%rdi
je     1285 <pi+0x135>
mov    %edx,%r12d
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r15
test   %rbx,%rbx
jne    11a9 <pi+0x59>
lea    0x0(,%r14,4),%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %rax,0x2ec0(%rip)
test   %r14d,%r14d
jle    11a9 <pi+0x59>
mov    %r14d,%edx
shl    $0x2,%rdx
mov    %rbx,%rdi
mov    $0xff,%esi
call   1040 <memset@plt>
xor    %eax,%eax
cmp    %r14d,%r12d
jge    129a <pi+0x14a>
movslq %r12d,%r13
mov    (%rbx,%r13,4),%eax
cmp    $0xffffffff,%eax
jne    129a <pi+0x14a>
movl   $0x5f5e0ff,(%rbx,%r13,4)
05
lea    0x3(%r12),%ebp
mov    $0x5f5e0ff,%eax
cmp    %r14d,%ebp
jg     120d <pi+0xbd>
mov    %r15,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1050 <hardness@plt>
mov    %eax,0x4(%rsp)
mov    %r15,%rdi
mov    %r14d,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1070 <pi@plt>
mov    %eax,%ecx
add    0x4(%rsp),%ecx
mov    (%rbx,%r13,4),%eax
cmp    %eax,%ecx
jge    120d <pi+0xbd>
mov    %ecx,(%rbx,%r13,4)
mov    %ecx,%eax
lea    0x4(%r12),%ebp
cmp    %r14d,%ebp
jg     1249 <pi+0xf9>
mov    %r15,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1050 <hardness@plt>
mov    %eax,0x4(%rsp)
mov    %r15,%rdi
mov    %r14d,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1070 <pi@plt>
mov    %eax,%ecx
add    0x4(%rsp),%ecx
mov    (%rbx,%r13,4),%eax
cmp    %eax,%ecx
jge    1249 <pi+0xf9>
mov    %ecx,(%rbx,%r13,4)
mov    %ecx,%eax
lea    0x5(%r12),%ebp
cmp    %r14d,%ebp
jg     129a <pi+0x14a>
mov    %r15,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1050 <hardness@plt>
mov    %eax,%r12d
mov    %r15,%rdi
mov    %r14d,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1070 <pi@plt>
mov    %eax,%ecx
add    %r12d,%ecx
mov    (%rbx,%r13,4),%eax
cmp    %eax,%ecx
jge    129a <pi+0x14a>
mov    %ecx,(%rbx,%r13,4)
mov    %ecx,%eax
jmp    129a <pi+0x14a>
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <free@plt>
movq   $0x0,0x2db8(%rip)
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@pi.cache = internal global i32* null
define i32 @pi(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%11 = load i8*, i8** %5
%12 = icmp eq i8* null, %11
br i1 %12, label %13, label %16
13: ; preds = %3
%14 = load i32*, i32** @pi.cache
%15 = call i32 @free(i32* %14)
store i32* null, i32** @pi.cache
store i32 0, i32* %4
br label %134
16: ; preds = %3
store i32 0, i32* %8
%17 = load i32*, i32** @pi.cache
%18 = icmp eq i32* null, %17
br i1 %18, label %19, label %39
19: ; preds = %16
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = mul i64 4, %21
%23 = trunc i64 %22 to i32
%24 = call i64 @malloc(i32 %23)
%25 = inttoptr i64 %24 to i32*
store i32* %25, i32** @pi.cache
store i32 0, i32* %8
br label %26
26: ; preds = %35, %19
%27 = load i32, i32* %8
%28 = load i32, i32* %6
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %38
30: ; preds = %26
%31 = load i32*, i32** @pi.cache
%32 = load i32, i32* %8
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
store i32 -1, i32* %34
br label %35
35: ; preds = %30
%36 = load i32, i32* %8
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %8
br label %26
38: ; preds = %26
br label %39
39: ; preds = %38, %16
%40 = load i32, i32* %7
%41 = load i32, i32* %6
%42 = icmp sge i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %44
43: ; preds = %39
store i32 0, i32* %4
br label %134
44: ; preds = %39
%45 = load i32*, i32** @pi.cache
%46 = load i32, i32* %7
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
store i32* %48, i32** %9
%49 = load i32*, i32** %9
%50 = load i32, i32* %49
%51 = icmp ne i32 %50, -1
br i1 %51, label %52, label %55
52: ; preds = %44
%53 = load i32*, i32** %9
%54 = load i32, i32* %53
store i32 %54, i32* %4
br label %134
55: ; preds = %44
store i32 0, i32* %10
store i32 99999999, i32* %10
%56 = load i32*, i32** %9
store i32 99999999, i32* %56
%57 = load i32, i32* %7
%58 = add nsw i32 %57, 3
%59 = load i32, i32* %6
%60 = icmp sle i32 %58, %59
br i1 %60, label %61, label %81
61: ; preds = %55
%62 = load i8*, i8** %5
%63 = load i32, i32* %7
%64 = load i32, i32* %7
%65 = add nsw i32 %64, 3
%66 = call i32 @hardness(i8* %62, i32 %63, i32 %65)
%67 = load i8*, i8** %5
%68 = load i32, i32* %6
%69 = load i32, i32* %7
%70 = add nsw i32 %69, 3
%71 = call i32 @pi(i8* %67, i32 %68, i32 %70)
%72 = add nsw i32 %66, %71
store i32 %72, i32* %10
%73 = load i32, i32* %10
%74 = load i32*, i32** %9
%75 = load i32, i32* %74
%76 = icmp slt i32 %73, %75
br i1 %76, label %77, label %80
77: ; preds = %61
%78 = load i32, i32* %10
%79 = load i32*, i32** %9
store i32 %78, i32* %79
br label %80
80: ; preds = %77, %61
br label %81
81: ; preds = %80, %55
%82 = load i32, i32* %7
%83 = add nsw i32 %82, 4
%84 = load i32, i32* %6
%85 = icmp sle i32 %83, %84
br i1 %85, label %86, label %106
86: ; preds = %81
%87 = load i8*, i8** %5
%88 = load i32, i32* %7
%89 = load i32, i32* %7
%90 = add nsw i32 %89, 4
%91 = call i32 @hardness(i8* %87, i32 %88, i32 %90)
%92 = load i8*, i8** %5
%93 = load i32, i32* %6
%94 = load i32, i32* %7
%95 = add nsw i32 %94, 4
%96 = call i32 @pi(i8* %92, i32 %93, i32 %95)
%97 = add nsw i32 %91, %96
store i32 %97, i32* %10
%98 = load i32, i32* %10
%99 = load i32*, i32** %9
%100 = load i32, i32* %99
%101 = icmp slt i32 %98, %100
br i1 %101, label %102, label %105
102: ; preds = %86
%103 = load i32, i32* %10
%104 = load i32*, i32** %9
store i32 %103, i32* %104
br label %105
105: ; preds = %102, %86
br label %106
106: ; preds = %105, %81
%107 = load i32, i32* %7
%108 = add nsw i32 %107, 5
%109 = load i32, i32* %6
%110 = icmp sle i32 %108, %109
br i1 %110, label %111, label %131
111: ; preds = %106
%112 = load i8*, i8** %5
%113 = load i32, i32* %7
%114 = load i32, i32* %7
%115 = add nsw i32 %114, 5
%116 = call i32 @hardness(i8* %112, i32 %113, i32 %115)
%117 = load i8*, i8** %5
%118 = load i32, i32* %6
%119 = load i32, i32* %7
%120 = add nsw i32 %119, 5
%121 = call i32 @pi(i8* %117, i32 %118, i32 %120)
%122 = add nsw i32 %116, %121
store i32 %122, i32* %10
%123 = load i32, i32* %10
%124 = load i32*, i32** %9
%125 = load i32, i32* %124
%126 = icmp slt i32 %123, %125
br i1 %126, label %127, label %130
127: ; preds = %111
%128 = load i32, i32* %10
%129 = load i32*, i32** %9
store i32 %128, i32* %129
br label %130
130: ; preds = %127, %111
br label %131
131: ; preds = %130, %106
%132 = load i32*, i32** %9
%133 = load i32, i32* %132
store i32 %133, i32* %4
br label %134
134: ; preds = %131, %52, %43, %13
%135 = load i32, i32* %4
ret i32 %135
}

LLVM IR (-O2):
@pi.cache = internal unnamed_addr global i32* null
define i32 @pi(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i8* %0, null
%5 = load i32*, i32** @pi.cache
br i1 %4, label %6, label %8
6: ; preds = %3
%7 = tail call i32 @free(i32* %5)
store i32* null, i32** @pi.cache
br label %59
8: ; preds = %3
%9 = icmp eq i32* %5, null
br i1 %9, label %10, label %19
10: ; preds = %8
%11 = shl i32 %1, 2
%12 = tail call i64 @malloc(i32 %11)
%13 = inttoptr i64 %12 to i32*
store i32* %13, i32** @pi.cache
%14 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %14, label %15, label %19
15: ; preds = %10
%16 = inttoptr i64 %12 to i8*
%17 = zext i32 %1 to i64
%18 = shl nuw nsw i64 %17, 2
br label %19
19: ; preds = %15, %10, %8
%20 = phi i32* [ %13, %15 ], [ %13, %10 ], [ %5, %8 ]
%21 = icmp slt i32 %2, %1
br i1 %21, label %22, label %59
22: ; preds = %19
%23 = sext i32 %2 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp eq i32 %25, -1
br i1 %26, label %27, label %59
27: ; preds = %22
store i32 99999999, i32* %24
%28 = add nsw i32 %2, 3
%29 = icmp sgt i32 %28, %1
br i1 %29, label %37, label %30
30: ; preds = %27
%31 = tail call i32 @hardness(i8* %0, i32 %2, i32 %28)
%32 = tail call i32 @pi(i8* %0, i32 %1, i32 %28)
%33 = add nsw i32 %32, %31
%34 = load i32, i32* %24
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %37
36: ; preds = %30
store i32 %33, i32* %24
br label %37
37: ; preds = %30, %36, %27
%38 = phi i32 [ %34, %30 ], [ %33, %36 ], [ 99999999, %27 ]
%39 = add nsw i32 %2, 4
%40 = icmp sgt i32 %39, %1
br i1 %40, label %48, label %41
41: ; preds = %37
%42 = tail call i32 @hardness(i8* %0, i32 %2, i32 %39)
%43 = tail call i32 @pi(i8* %0, i32 %1, i32 %39)
%44 = add nsw i32 %43, %42
%45 = load i32, i32* %24
%46 = icmp slt i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %48
47: ; preds = %41
store i32 %44, i32* %24
br label %48
48: ; preds = %41, %47, %37
%49 = phi i32 [ %45, %41 ], [ %44, %47 ], [ %38, %37 ]
%50 = add nsw i32 %2, 5
%51 = icmp sgt i32 %50, %1
br i1 %51, label %59, label %52
52: ; preds = %48
%53 = tail call i32 @hardness(i8* %0, i32 %2, i32 %50)
%54 = tail call i32 @pi(i8* %0, i32 %1, i32 %50)
%55 = add nsw i32 %54, %53
%56 = load i32, i32* %24
%57 = icmp slt i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %59
58: ; preds = %52
store i32 %55, i32* %24
br label %59
59: ; preds = %48, %58, %52, %19, %22, %6
%60 = phi i32 [ 0, %6 ], [ 0, %19 ], [ %25, %22 ], [ %56, %52 ], [ %55, %58 ], [ %49, %48 ]
ret i32 %60
}