#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 */
long *alloca(long);
int /*<<< orphan*/ memcpy(long *, long *, long);
int /*<<< orphan*/ swap(long *, long *);
double rank(long *w, long len) {
  long s;
  long r = 0;
  long a = 1;
  long size = len * sizeof(*w);
  long *u = alloca(size);
  long *v = alloca(size);
  register long i;
  memcpy(v, w, size);
  for (i = 0; i < len; i++, w++)
    u[*w] = i;
  while (--len > 0) {
    s = v[len];
    swap(v + len, v + u[len]);
    swap(u + s, u + len);
    r += s * a;
    a *= len + 1;
  };
  return r;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<rank>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <alloca@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <alloca@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x30(%rbp),%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
movq   $0x0,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jge    11cd <rank+0x9d>
mov    -0x48(%rbp),%rdx
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    118f <rank+0x5f>
jmp    11d2 <rank+0xa2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jle    126d <rank+0x13d>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x40(%rbp),%rsi
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rsi
call   1050 <swap@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rsi
call   1050 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
imul   -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11d2 <rank+0xa2>
cvtsi2sdq -0x20(%rbp),%xmm0
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rank>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%rbx
lea    0x0(,%rsi,8),%r13
mov    %r13,%rdi
call   1030 <alloca@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %r13,%rdi
call   1030 <alloca@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    %rax,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r13,%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
xorpd  %xmm0,%xmm0
test   %r15,%r15
jle    1289 <rank+0x159>
lea    -0x1(%r15),%rcx
mov    %r15d,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1191 <rank+0x61>
xor    %ecx,%ecx
jmp    11d8 <rank+0xa8>
mov    %r15,%rdx
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx),%rsi
mov    %rcx,(%r14,%rsi,8)
mov    0x8(%rbx),%rsi
lea    0x1(%rcx),%rdi
mov    %rdi,(%r14,%rsi,8)
mov    0x10(%rbx),%rsi
lea    0x2(%rcx),%rdi
mov    %rdi,(%r14,%rsi,8)
mov    0x18(%rbx),%rsi
lea    0x3(%rcx),%rdi
mov    %rdi,(%r14,%rsi,8)
add    $0x4,%rcx
add    $0x20,%rbx
cmp    %rdx,%rcx
jne    11a0 <rank+0x70>
test   %rax,%rax
je     11f5 <rank+0xc5>
xor    %edx,%edx
nop
lea    (%rcx,%rdx,1),%rsi
mov    (%rbx,%rdx,8),%rdi
mov    %rsi,(%r14,%rdi,8)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11e0 <rank+0xb0>
cmp    $0x2,%r15
jl     1289 <rank+0x159>
lea    0x1(%r15),%rax
lea    -0x8(,%r15,8),%r13
ff
add    %rbp,%r13
lea    (%r14,%r15,8),%rbx
add    $0xfffffffffffffff8,%rbx
mov    %rbp,0x8(%rsp)
mov    $0x1,%ebp
xor    %r15d,%r15d
mov    %r14,(%rsp)
mov    (%rsp),%r14
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x1(%rax),%rcx
mov    %rcx,0x10(%rsp)
mov    0x8(%rsp),%rcx
mov    -0x10(%rcx,%rax,8),%r12
mov    -0x10(%r14,%rax,8),%rax
lea    (%rcx,%rax,8),%rsi
mov    %r13,%rdi
call   1050 <swap@plt>
lea    (%r14,%r12,8),%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1050 <swap@plt>
imul   %rbp,%r12
add    %r12,%r15
mov    0x10(%rsp),%rcx
imul   %rcx,%rbp
add    $0xfffffffffffffff8,%r13
add    $0xfffffffffffffff8,%rbx
mov    %rcx,%rax
cmp    $0x2,%rcx
ja     1230 <rank+0x100>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %r15,%xmm0
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @rank(i64* %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64*
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64*
%10 = alloca i64*
%11 = alloca i64
store i64* %0, i64** %3
store i64 %1, i64* %4
store i64 0, i64* %6
store i64 1, i64* %7
%12 = load i64, i64* %4
%13 = mul i64 %12, 8
store i64 %13, i64* %8
%14 = load i64, i64* %8
%15 = call i64* @alloca(i64 %14)
store i64* %15, i64** %9
%16 = load i64, i64* %8
%17 = call i64* @alloca(i64 %16)
store i64* %17, i64** %10
%18 = load i64*, i64** %10
%19 = load i64*, i64** %3
%20 = load i64, i64* %8
%21 = call i32 @memcpy(i64* %18, i64* %19, i64 %20)
store i64 0, i64* %11
br label %22
22: ; preds = %32, %2
%23 = load i64, i64* %11
%24 = load i64, i64* %4
%25 = icmp slt i64 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %37
26: ; preds = %22
%27 = load i64, i64* %11
%28 = load i64*, i64** %9
%29 = load i64*, i64** %3
%30 = load i64, i64* %29
%31 = getelementptr inbounds i64, i64* %28, i64 %30
store i64 %27, i64* %31
br label %32
32: ; preds = %26
%33 = load i64, i64* %11
%34 = add nsw i64 %33, 1
store i64 %34, i64* %11
%35 = load i64*, i64** %3
%36 = getelementptr inbounds i64, i64* %35, i32 1
store i64* %36, i64** %3
br label %22
37: ; preds = %22
br label %38
38: ; preds = %42, %37
%39 = load i64, i64* %4
%40 = add nsw i64 %39, -1
store i64 %40, i64* %4
%41 = icmp sgt i64 %40, 0
br i1 %41, label %42, label %73
42: ; preds = %38
%43 = load i64*, i64** %10
%44 = load i64, i64* %4
%45 = getelementptr inbounds i64, i64* %43, i64 %44
%46 = load i64, i64* %45
store i64 %46, i64* %5
%47 = load i64*, i64** %10
%48 = load i64, i64* %4
%49 = getelementptr inbounds i64, i64* %47, i64 %48
%50 = load i64*, i64** %10
%51 = load i64*, i64** %9
%52 = load i64, i64* %4
%53 = getelementptr inbounds i64, i64* %51, i64 %52
%54 = load i64, i64* %53
%55 = getelementptr inbounds i64, i64* %50, i64 %54
%56 = call i32 @swap(i64* %49, i64* %55)
%57 = load i64*, i64** %9
%58 = load i64, i64* %5
%59 = getelementptr inbounds i64, i64* %57, i64 %58
%60 = load i64*, i64** %9
%61 = load i64, i64* %4
%62 = getelementptr inbounds i64, i64* %60, i64 %61
%63 = call i32 @swap(i64* %59, i64* %62)
%64 = load i64, i64* %5
%65 = load i64, i64* %7
%66 = mul nsw i64 %64, %65
%67 = load i64, i64* %6
%68 = add nsw i64 %67, %66
store i64 %68, i64* %6
%69 = load i64, i64* %4
%70 = add nsw i64 %69, 1
%71 = load i64, i64* %7
%72 = mul nsw i64 %71, %70
store i64 %72, i64* %7
br label %38
73: ; preds = %38
%74 = load i64, i64* %6
%75 = sitofp i64 %74 to double
ret double %75
}

LLVM IR (-O2):
define double @rank(i64* %0, i64 %1) {
%3 = shl i64 %1, 3
%4 = tail call i64* @alloca(i64 %3)
%5 = tail call i64* @alloca(i64 %3)
%6 = tail call i32 @memcpy(i64* %5, i64* %0, i64 %3)
%7 = icmp sgt i64 %1, 0
br i1 %7, label %8, label %71
8: ; preds = %2
%9 = add i64 %1, -1
%10 = and i64 %1, 3
%11 = icmp ult i64 %9, 3
br i1 %11, label %14, label %12
12: ; preds = %8
%13 = and i64 %1, -4
br label %30
14: ; preds = %30, %8
%15 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %48, %30 ]
%16 = phi i64* [ %0, %8 ], [ %49, %30 ]
%17 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %17, label %28, label %18
18: ; preds = %14, %18
%19 = phi i64 [ %24, %18 ], [ %15, %14 ]
%20 = phi i64* [ %25, %18 ], [ %16, %14 ]
%21 = phi i64 [ %26, %18 ], [ 0, %14 ]
%22 = load i64, i64* %20
%23 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %22
store i64 %19, i64* %23
%24 = add nuw nsw i64 %19, 1
%25 = getelementptr inbounds i64, i64* %20, i64 1
%26 = add i64 %21, 1
%27 = icmp eq i64 %26, %10
br i1 %27, label %28, label %18
28: ; preds = %18, %14
%29 = icmp sgt i64 %1, 1
br i1 %29, label %52, label %71
30: ; preds = %30, %12
%31 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %48, %30 ]
%32 = phi i64* [ %0, %12 ], [ %49, %30 ]
%33 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %50, %30 ]
%34 = load i64, i64* %32
%35 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %34
store i64 %31, i64* %35
%36 = or i64 %31, 1
%37 = getelementptr inbounds i64, i64* %32, i64 1
%38 = load i64, i64* %37
%39 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %38
store i64 %36, i64* %39
%40 = or i64 %31, 2
%41 = getelementptr inbounds i64, i64* %32, i64 2
%42 = load i64, i64* %41
%43 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %42
store i64 %40, i64* %43
%44 = or i64 %31, 3
%45 = getelementptr inbounds i64, i64* %32, i64 3
%46 = load i64, i64* %45
%47 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %46
store i64 %44, i64* %47
%48 = add nuw nsw i64 %31, 4
%49 = getelementptr inbounds i64, i64* %32, i64 4
%50 = add i64 %33, 4
%51 = icmp eq i64 %50, %13
br i1 %51, label %14, label %30
52: ; preds = %28, %52
%53 = phi i64 [ %56, %52 ], [ %1, %28 ]
%54 = phi i64 [ %66, %52 ], [ 0, %28 ]
%55 = phi i64 [ %67, %52 ], [ 1, %28 ]
%56 = add nsw i64 %53, -1
%57 = getelementptr inbounds i64, i64* %5, i64 %56
%58 = load i64, i64* %57
%59 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %56
%60 = load i64, i64* %59
%61 = getelementptr inbounds i64, i64* %5, i64 %60
%62 = tail call i32 @swap(i64* %57, i64* %61)
%63 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 %58
%64 = tail call i32 @swap(i64* %63, i64* %59)
%65 = mul nsw i64 %58, %55
%66 = add nsw i64 %65, %54
%67 = mul nsw i64 %53, %55
%68 = icmp ugt i64 %53, 2
br i1 %68, label %52, label %69
69: ; preds = %52
%70 = sitofp i64 %66 to double
br label %71
71: ; preds = %2, %69, %28
%72 = phi double [ 0.000000e+00, %28 ], [ %70, %69 ], [ 0.000000e+00, %2 ]
ret double %72
}