#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 */
struct node {
  int dummy;
};

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ assert(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ flatten_tree(struct node *, int /*<<< orphan*/,
                                struct node **, int *);
int /*<<< orphan*/ free(int *);
void *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memset(struct node **, int /*<<< orphan*/, int);
int node_height(struct node *);
int /*<<< orphan*/ print_spaces(struct node *, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *);
void print_tree(struct node *root) {
  assert(root != NULL);
  int tree_height = node_height(root) + 1;
  int num_nodes = ((1 << (tree_height)) - 1);
  struct node **node_array = malloc(sizeof(struct node *) * num_nodes);
  int *node_array_pos = malloc(sizeof(int) * tree_height);
  if (!node_array || !node_array_pos)
    return;
  int i = 0;
  for (; i < tree_height; i++) {
    node_array_pos[i] = (1 << i) - 1;
  }
  memset(node_array, 0, sizeof(struct node *) * num_nodes);
  flatten_tree(root, 0, node_array, node_array_pos);
  tree_height--;
  int max_height = (((1 << (tree_height))) * 4) / 2;
  struct node **node_array_ptr = node_array;
  for (i = 0; i < tree_height; i++) {
    int on_this_level = (1 << i);
    while (on_this_level--) {
      print_spaces(*(node_array_ptr), max_height);
      node_array_ptr++;
    }
    max_height = max_height / 2;
    printf("\n");
  }
  free(node_array);
  free(node_array_pos);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<print_tree>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1070 <assert@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   10a0 <node_height@plt>
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1080 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1080 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     11f9 <print_tree+0x79>
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    11fe <print_tree+0x7e>
jmp    1316 <print_tree+0x196>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1237 <print_tree+0xb7>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1205 <print_tree+0x85>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edx
xor    %esi,%esi
call   1060 <memset@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
xor    %esi,%esi
call   1090 <flatten_tree@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
shl    $0x2,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1304 <print_tree+0x184>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x34(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     12dc <print_tree+0x15c>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%esi
call   1040 <print_spaces@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    12a8 <print_tree+0x128>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x28(%rbp)
lea    0xd0f(%rip),%rdi
call   1050 <printf@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    128f <print_tree+0x10f>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<print_tree>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdi,%rbx
xor    %edi,%edi
test   %rbx,%rbx
setne  %dil
call   1070 <assert@plt>
mov    %rbx,%rdi
call   10a0 <node_height@plt>
mov    %eax,%r15d
lea    0x1(%r15),%r12d
mov    $0xffffffff,%r13d
mov    %r12d,%ecx
shl    %cl,%r13d
not    %r13d
shl    $0x3,%r13d
mov    %r13d,%edi
call   1080 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbp
lea    0x4(,%r15,4),%edi
call   1080 <malloc@plt>
mov    %rbp,(%rsp)
test   %rbp,%rbp
je     1209 <print_tree+0x89>
mov    %rax,%r14
test   %rax,%rax
je     1209 <print_tree+0x89>
mov    %rbx,%rbp
test   %r15d,%r15d
js     1289 <print_tree+0x109>
mov    %r12d,%esi
lea    -0x1(%rsi),%rax
mov    %esi,%edx
and    $0x3,%edx
cmp    $0x3,%rax
jae    1218 <print_tree+0x98>
xor    %eax,%eax
jmp    126b <print_tree+0xeb>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
and    $0xfffffffc,%esi
xor    %eax,%eax
nopl   (%rax)
mov    $0xffffffff,%edi
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%edi
lea    0x1(%rax),%ecx
mov    $0xffffffff,%ebx
shl    %cl,%ebx
not    %edi
mov    %edi,(%r14,%rax,4)
not    %ebx
lea    0x2(%rax),%ecx
mov    $0xffffffff,%edi
shl    %cl,%edi
mov    %ebx,0x4(%r14,%rax,4)
not    %edi
mov    %edi,0x8(%r14,%rax,4)
lea    0x3(%rax),%ecx
mov    $0xffffffff,%edi
shl    %cl,%edi
not    %edi
mov    %edi,0xc(%r14,%rax,4)
add    $0x4,%rax
cmp    %rsi,%rax
jne    1220 <print_tree+0xa0>
test   %rdx,%rdx
je     1289 <print_tree+0x109>
mov    $0xffffffff,%esi
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%esi
not    %esi
mov    %esi,(%r14,%rax,4)
add    $0x1,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    1270 <print_tree+0xf0>
xor    %r12d,%r12d
mov    (%rsp),%rbx
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r13d,%edx
call   1060 <memset@plt>
mov    %rbp,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %rbx,%rdx
mov    %r14,%rcx
call   1090 <flatten_tree@plt>
test   %r15d,%r15d
jle    1318 <print_tree+0x198>
mov    $0x4,%r13d
mov    %r15d,%ecx
shl    %cl,%r13d
mov    (%rsp),%rbp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %r13d,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %eax,%r13d
sar    %r13d
mov    $0x1,%ebx
mov    %r12d,%ecx
shl    %cl,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x0(%rbp),%rdi
mov    %r13d,%esi
call   1050 <print_spaces@plt>
add    $0x8,%rbp
add    $0xffffffff,%ebx
jne    12f0 <print_tree+0x170>
mov    $0xa,%edi
call   1040 <putchar@plt>
add    $0x1,%r12d
cmp    %r15d,%r12d
jne    12d0 <print_tree+0x150>
mov    (%rsp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %r14,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
%struct.node = type { i32 }
@.str = [2 x i8] c"\0A\00"
define void @print_tree(%struct.node* %0) {
%2 = alloca %struct.node*
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca %struct.node**
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca %struct.node**
%10 = alloca i32
store %struct.node* %0, %struct.node** %2
%11 = load %struct.node*, %struct.node** %2
%12 = icmp ne %struct.node* %11, null
%13 = zext i1 %12 to i32
%14 = call i32 @assert(i32 %13)
%15 = load %struct.node*, %struct.node** %2
%16 = call i32 @node_height(%struct.node* %15)
%17 = add nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %3
%18 = load i32, i32* %3
%19 = shl i32 1, %18
%20 = sub nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %4
%21 = load i32, i32* %4
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = mul i64 8, %22
%24 = trunc i64 %23 to i32
%25 = call i8* @malloc(i32 %24)
%26 = bitcast i8* %25 to %struct.node**
store %struct.node** %26, %struct.node*** %5
%27 = load i32, i32* %3
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = mul i64 4, %28
%30 = trunc i64 %29 to i32
%31 = call i8* @malloc(i32 %30)
%32 = bitcast i8* %31 to i32*
store i32* %32, i32** %6
%33 = load %struct.node**, %struct.node*** %5
%34 = icmp ne %struct.node** %33, null
br i1 %34, label %35, label %38
35: ; preds = %1
%36 = load i32*, i32** %6
%37 = icmp ne i32* %36, null
br i1 %37, label %39, label %38
38: ; preds = %35, %1
br label %104
39: ; preds = %35
store i32 0, i32* %7
br label %40
40: ; preds = %52, %39
%41 = load i32, i32* %7
%42 = load i32, i32* %3
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %55
44: ; preds = %40
%45 = load i32, i32* %7
%46 = shl i32 1, %45
%47 = sub nsw i32 %46, 1
%48 = load i32*, i32** %6
%49 = load i32, i32* %7
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
store i32 %47, i32* %51
br label %52
52: ; preds = %44
%53 = load i32, i32* %7
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %7
br label %40
55: ; preds = %40
%56 = load %struct.node**, %struct.node*** %5
%57 = load i32, i32* %4
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = mul i64 8, %58
%60 = trunc i64 %59 to i32
%61 = call i32 @memset(%struct.node** %56, i32 0, i32 %60)
%62 = load %struct.node*, %struct.node** %2
%63 = load %struct.node**, %struct.node*** %5
%64 = load i32*, i32** %6
%65 = call i32 @flatten_tree(%struct.node* %62, i32 0, %struct.node** %63, i32* %64)
%66 = load i32, i32* %3
%67 = add nsw i32 %66, -1
store i32 %67, i32* %3
%68 = load i32, i32* %3
%69 = shl i32 1, %68
%70 = mul nsw i32 %69, 4
%71 = sdiv i32 %70, 2
store i32 %71, i32* %8
%72 = load %struct.node**, %struct.node*** %5
store %struct.node** %72, %struct.node*** %9
store i32 0, i32* %7
br label %73
73: ; preds = %95, %55
%74 = load i32, i32* %7
%75 = load i32, i32* %3
%76 = icmp slt i32 %74, %75
br i1 %76, label %77, label %98
77: ; preds = %73
%78 = load i32, i32* %7
%79 = shl i32 1, %78
store i32 %79, i32* %10
br label %80
80: ; preds = %84, %77
%81 = load i32, i32* %10
%82 = add nsw i32 %81, -1
store i32 %82, i32* %10
%83 = icmp ne i32 %81, 0
br i1 %83, label %84, label %91
84: ; preds = %80
%85 = load %struct.node**, %struct.node*** %9
%86 = load %struct.node*, %struct.node** %85
%87 = load i32, i32* %8
%88 = call i32 @print_spaces(%struct.node* %86, i32 %87)
%89 = load %struct.node**, %struct.node*** %9
%90 = getelementptr inbounds %struct.node*, %struct.node** %89, i32 1
store %struct.node** %90, %struct.node*** %9
br label %80
91: ; preds = %80
%92 = load i32, i32* %8
%93 = sdiv i32 %92, 2
store i32 %93, i32* %8
%94 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %95
95: ; preds = %91
%96 = load i32, i32* %7
%97 = add nsw i32 %96, 1
store i32 %97, i32* %7
br label %73
98: ; preds = %73
%99 = load %struct.node**, %struct.node*** %5
%100 = bitcast %struct.node** %99 to i32*
%101 = call i32 @free(i32* %100)
%102 = load i32*, i32** %6
%103 = call i32 @free(i32* %102)
br label %104
104: ; preds = %98, %38
ret void
}

LLVM IR (-O2):
%struct.node = type { i32 }
define void @print_tree(%struct.node* %0) {
%2 = icmp ne %struct.node* %0, null
%3 = zext i1 %2 to i32
%4 = tail call i32 @assert(i32 %3)
%5 = tail call i32 @node_height(%struct.node* %0)
%6 = add i32 %5, 1
%7 = shl nsw i32 -1, %6
%8 = xor i32 %7, -1
%9 = shl i32 %8, 3
%10 = tail call i8* @malloc(i32 %9)
%11 = bitcast i8* %10 to %struct.node**
%12 = shl i32 %6, 2
%13 = tail call i8* @malloc(i32 %12)
%14 = bitcast i8* %13 to i32*
%15 = icmp ne i8* %10, null
%16 = icmp ne i8* %13, null
%17 = and i1 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %93
18: ; preds = %1
%19 = icmp slt i32 %5, 0
br i1 %19, label %65, label %20
20: ; preds = %18
%21 = zext i32 %6 to i64
%22 = add nsw i64 %21, -1
%23 = and i64 %21, 3
%24 = icmp ult i64 %22, 3
br i1 %24, label %52, label %25
25: ; preds = %20
%26 = and i64 %21, 4294967292
br label %27
27: ; preds = %27, %25
%28 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %49, %27 ]
%29 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %50, %27 ]
%30 = trunc i64 %28 to i32
%31 = shl nsw i32 -1, %30
%32 = xor i32 %31, -1
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %28
store i32 %32, i32* %33
%34 = or i64 %28, 1
%35 = trunc i64 %34 to i32
%36 = shl nsw i32 -1, %35
%37 = xor i32 %36, -1
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %34
store i32 %37, i32* %38
%39 = or i64 %28, 2
%40 = trunc i64 %39 to i32
%41 = shl nsw i32 -1, %40
%42 = xor i32 %41, -1
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %39
store i32 %42, i32* %43
%44 = or i64 %28, 3
%45 = trunc i64 %44 to i32
%46 = shl nsw i32 -1, %45
%47 = xor i32 %46, -1
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %44
store i32 %47, i32* %48
%49 = add nuw nsw i64 %28, 4
%50 = add i64 %29, 4
%51 = icmp eq i64 %50, %26
br i1 %51, label %52, label %27
52: ; preds = %27, %20
%53 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %49, %27 ]
%54 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %54, label %65, label %55
55: ; preds = %52, %55
%56 = phi i64 [ %62, %55 ], [ %53, %52 ]
%57 = phi i64 [ %63, %55 ], [ 0, %52 ]
%58 = trunc i64 %56 to i32
%59 = shl nsw i32 -1, %58
%60 = xor i32 %59, -1
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %56
store i32 %60, i32* %61
%62 = add nuw nsw i64 %56, 1
%63 = add i64 %57, 1
%64 = icmp eq i64 %63, %23
br i1 %64, label %65, label %55
65: ; preds = %52, %55, %18
%66 = tail call i32 @memset(%struct.node** %11, i32 0, i32 %9)
%67 = tail call i32 @flatten_tree(%struct.node* %0, i32 0, %struct.node** %11, i32* %14)
%68 = icmp sgt i32 %5, 0
br i1 %68, label %69, label %89
69: ; preds = %65
%70 = shl i32 4, %5
br label %71
71: ; preds = %69, %85
%72 = phi i32 [ %75, %85 ], [ %70, %69 ]
%73 = phi %struct.node** [ %83, %85 ], [ %11, %69 ]
%74 = phi i32 [ %87, %85 ], [ 0, %69 ]
%75 = sdiv i32 %72, 2
%76 = shl nuw i32 1, %74
br label %77
77: ; preds = %71, %77
%78 = phi i32 [ %76, %71 ], [ %80, %77 ]
%79 = phi %struct.node** [ %73, %71 ], [ %83, %77 ]
%80 = add nsw i32 %78, -1
%81 = load %struct.node*, %struct.node** %79
%82 = tail call i32 @print_spaces(%struct.node* %81, i32 %75)
%83 = getelementptr inbounds %struct.node*, %struct.node** %79, i64 1
%84 = icmp eq i32 %80, 0
br i1 %84, label %85, label %77
85: ; preds = %77
%86 = tail call i32 @putchar(i32 10)
%87 = add nuw nsw i32 %74, 1
%88 = icmp eq i32 %87, %5
br i1 %88, label %89, label %71
89: ; preds = %85, %65
%90 = bitcast i8* %10 to i32*
%91 = tail call i32 @free(i32* %90)
%92 = tail call i32 @free(i32* %14)
br label %93
93: ; preds = %1, %89
ret void
}