#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 */
void factorize(size_t n, const size_t *pf, size_t npf, size_t *ifac) {
  size_t nl = n, nf = 0, ntry = 0, j = 0, i;
startloop:
  j++;
  ntry = (j <= npf) ? pf[j - 1] : ntry + 2;
  do {
    size_t nq = nl / ntry;
    size_t nr = nl - ntry * nq;
    if (nr != 0)
      goto startloop;
    nf++;
    ifac[nf + 1] = ntry;
    nl = nq;
    if ((ntry == 2) && (nf != 1)) {
      for (i = nf + 1; i > 2; --i)
        ifac[i] = ifac[i - 1];
      ifac[2] = 2;
    }
  } while (nl != 1);
  ifac[0] = n;
  ifac[1] = nf;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<factorize>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
ja     1167 <factorize+0x67>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
jmp    1173 <factorize+0x73>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x38(%rbp)
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
imul   -0x50(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x58(%rbp)
je     11af <factorize+0xaf>
jmp    1134 <factorize+0x34>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    %rdx,0x8(%rax,%rcx,8)
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x2,-0x38(%rbp)
jne    123a <factorize+0x13a>
cmpq   $0x1,-0x30(%rbp)
je     123a <factorize+0x13a>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
cmpq   $0x2,-0x48(%rbp)
jbe    122e <factorize+0x12e>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    11f6 <factorize+0xf6>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movq   $0x2,0x10(%rax)
jmp    123f <factorize+0x13f>
cmpq   $0x1,-0x28(%rbp)
jne    117b <factorize+0x7b>
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rcx,0x8(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<factorize>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rcx,%rbp
mov    %rsi,0x8(%rsp)
mov    %rdi,%r15
lea    0x10(%rcx),%rbx
lea    0x18(%rcx),%rax
mov    %rax,0x28(%rsp)
xor    %r14d,%r14d
xor    %eax,%eax
xor    %r8d,%r8d
mov    %rdi,0x10(%rsp)
mov    %rdx,0x18(%rsp)
lea    0x1(%rax),%rcx
mov    %rcx,0x20(%rsp)
cmp    %rdx,%rcx
jbe    1160 <factorize+0x50>
add    $0x2,%r14
jmp    1169 <factorize+0x59>
nopl   0x0(%rax)
mov    0x8(%rsp),%rcx
mov    (%rcx,%rax,8),%r14
xor    %r13d,%r13d
mov    %r8,%r12
mov    %r8,0x30(%rsp)
jmp    1199 <factorize+0x89>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movq   $0x2,(%rbx)
add    $0x1,%r12
add    $0x1,%r13
cmp    $0x1,%r15
je     1225 <factorize+0x115>
mov    %r15,%rdi
lea    (%r8,%r13,1),%rcx
mov    %r15,%rax
or     %r14,%rax
shr    $0x20,%rax
je     11c0 <factorize+0xb0>
mov    %rdi,%rax
xor    %edx,%edx
div    %r14
mov    %rax,%r15
jmp    11ca <factorize+0xba>
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r14d
mov    %eax,%r15d
shl    $0x3,%rcx
mov    %r15,%rax
imul   %r14,%rax
cmp    %rax,%rdi
jne    1210 <factorize+0x100>
mov    %r14,0x10(%rbp,%r12,8)
cmp    $0x2,%r14
jne    1187 <factorize+0x77>
test   %r12,%r12
je     1187 <factorize+0x77>
lea    0x2(%r12),%rax
cmp    $0x3,%rax
jb     1180 <factorize+0x70>
mov    0x28(%rsp),%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %rcx,%rdx
call   1030 <memmove@plt>
mov    0x30(%rsp),%r8
jmp    1180 <factorize+0x70>
nop
mov    0x20(%rsp),%rax
mov    %r12,%r8
mov    %rdi,%r15
mov    0x18(%rsp),%rdx
jmp    1148 <factorize+0x38>
mov    0x10(%rsp),%rax
mov    %rax,0x0(%rbp)
mov    %r12,0x8(%rbp)
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @factorize(i64 %0, i64* nocapture %1, i64 %2, i64* nocapture %3) {
%5 = getelementptr i64, i64* %3, i64 2
%6 = getelementptr i64, i64* %3, i64 3
%7 = bitcast i64* %6 to i8*
%8 = bitcast i64* %5 to i8*
br label %9
9: ; preds = %24, %4
%10 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %22, %24 ]
%11 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %14, %24 ]
%12 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %26, %24 ]
%13 = phi i64 [ %0, %4 ], [ %27, %24 ]
%14 = add i64 %11, 1
%15 = icmp ugt i64 %14, %2
br i1 %15, label %19, label %16
16: ; preds = %9
%17 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %11
%18 = load i64, i64* %17
br label %21
19: ; preds = %9
%20 = add i64 %10, 2
br label %21
21: ; preds = %19, %16
%22 = phi i64 [ %18, %16 ], [ %20, %19 ]
%23 = icmp eq i64 %22, 2
br label %24
24: ; preds = %43, %21
%25 = phi i64 [ %45, %43 ], [ 0, %21 ]
%26 = phi i64 [ %34, %43 ], [ %12, %21 ]
%27 = phi i64 [ %30, %43 ], [ %13, %21 ]
%28 = add i64 %12, %25
%29 = shl i64 %28, 3
%30 = udiv i64 %27, %22
%31 = mul i64 %30, %22
%32 = icmp eq i64 %27, %31
br i1 %32, label %33, label %9
33: ; preds = %24
%34 = add i64 %26, 1
%35 = add i64 %26, 2
%36 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %35
store i64 %22, i64* %36
%37 = icmp ne i64 %26, 0
%38 = select i1 %23, i1 %37, i1 false
br i1 %38, label %39, label %43
39: ; preds = %33
%40 = icmp ugt i64 %35, 2
br i1 %40, label %41, label %42
41: ; preds = %39
br label %42
42: ; preds = %41, %39
store i64 2, i64* %5
br label %43
43: ; preds = %42, %33
%44 = icmp eq i64 %30, 1
%45 = add i64 %25, 1
br i1 %44, label %46, label %24
46: ; preds = %43
store i64 %0, i64* %3
%47 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 1
store i64 %34, i64* %47
ret void
}