#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 */
scalar_t__ calloc(int, int);
int *countBits(int num, int *size) {
  int *v, i;
  v = (int *)calloc(1 + num, sizeof(int));
  v[0] = 0;
  for (i = 1; i <= num; i++) {
    int x = i >> 1;
    int y = i & 1;
    v[i] = v[x] + y;
  }
  if (size)
    *size = 1 + num;
  return v;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<countBits>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
add    $0x1,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     1189 <countBits+0x79>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1144 <countBits+0x34>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     11a0 <countBits+0x90>
mov    -0x4(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<countBits>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r14
mov    %edi,%ebx
lea    0x1(%rbx),%r15d
mov    %r15d,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
movl   $0x0,(%rax)
test   %ebx,%ebx
jle    11af <countBits+0x9f>
mov    %r15d,%edx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x2,%r15d
je     119a <countBits+0x8a>
mov    %rdx,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
mov    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    $0x1,%ebp
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x1(%rbp),%ebx
and    $0x7fffffff,%ebx
mov    (%rax,%rbx,4),%ebx
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,-0x4(%rax,%rbp,8)
mov    %ebp,%edi
and    $0x7fffffff,%edi
mov    (%rax,%rdi,4),%edi
mov    %edi,(%rax,%rbp,8)
add    $0x1,%rbp
lea    (%rsi,%rcx,1),%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
cmp    $0xffffffffffffffff,%rdi
jne    1160 <countBits+0x50>
neg    %rcx
test   $0x1,%dl
je     11af <countBits+0x9f>
mov    %ecx,%edx
and    $0x1,%edx
mov    %ecx,%esi
and    $0xfffffffe,%esi
add    (%rax,%rsi,2),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
test   %r14,%r14
je     11b7 <countBits+0xa7>
mov    %r15d,(%r14)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32* @countBits(i32 %0, i32* writeonly %1) {
%3 = add i32 %0, 1
%4 = tail call i64 @calloc(i32 %3, i32 4)
%5 = inttoptr i64 %4 to i32*
store i32 0, i32* %5
%6 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %6, label %44, label %7
7: ; preds = %2
%8 = zext i32 %3 to i64
%9 = add nsw i64 %8, -1
%10 = and i64 %9, 1
%11 = icmp eq i32 %3, 2
br i1 %11, label %32, label %12
12: ; preds = %7
%13 = and i64 %9, -2
br label %14
14: ; preds = %14, %12
%15 = phi i64 [ 1, %12 ], [ %29, %14 ]
%16 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %30, %14 ]
%17 = lshr i64 %15, 1
%18 = and i64 %17, 2147483647
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = add nsw i32 %20, 1
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %15
store i32 %21, i32* %22
%23 = add nuw nsw i64 %15, 1
%24 = lshr i64 %23, 1
%25 = and i64 %24, 2147483647
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %23
store i32 %27, i32* %28
%29 = add nuw nsw i64 %15, 2
%30 = add i64 %16, 2
%31 = icmp eq i64 %30, %13
br i1 %31, label %32, label %14
32: ; preds = %14, %7
%33 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %29, %14 ]
%34 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %34, label %44, label %35
35: ; preds = %32
%36 = trunc i64 %33 to i32
%37 = lshr i64 %33, 1
%38 = and i32 %36, 1
%39 = and i64 %37, 2147483647
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = add nsw i32 %41, %38
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %33
store i32 %42, i32* %43
br label %44
44: ; preds = %35, %32, %2
%45 = icmp eq i32* %1, null
br i1 %45, label %47, label %46
46: ; preds = %44
store i32 %3, i32* %1
br label %47
47: ; preds = %46, %44
ret i32* %5
}