#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 */
typedef size_t int64_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ EXIT_FAILURE;
int /*<<< orphan*/ exit(int /*<<< orphan*/);
size_t *malloc(int);
size_t rand();
int /*<<< orphan*/ srand(unsigned int);
int64_t *scrambled_int64_array(size_t num_elements, int num_swaps,
                               unsigned int seed) {
  srand(seed);
  int64_t *a = malloc(sizeof(*a) * num_elements);
  if (a == NULL)
    exit(EXIT_FAILURE);
  for (size_t i = 0; i < num_elements; i++)
    a[i] = num_elements - i;
  for (size_t i = 0; i < num_swaps; i++) {
    size_t idx0 = rand() % num_elements;
    size_t idx1 = rand() % num_elements;
    size_t tmp = a[idx0];
    a[idx0] = a[idx1];
    a[idx1] = tmp;
  }
  return a;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<scrambled_int64_array>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%edi
call   1030 <srand@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    1186 <scrambled_int64_array+0x46>
mov    0x2e61(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
call   1050 <exit@plt>
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jae    11c1 <scrambled_int64_array+0x81>
mov    -0x8(%rbp),%rdx
sub    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    118e <scrambled_int64_array+0x4e>
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    1249 <scrambled_int64_array+0x109>
mov    $0x0,%al
call   1060 <rand@plt>
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1060 <rand@plt>
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11c9 <scrambled_int64_array+0x89>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<scrambled_int64_array>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r14
mov    %edx,%edi
call   1030 <srand@plt>
lea    0x0(,%r14,8),%edi
call   1040 <malloc@plt>
test   %rax,%rax
je     1307 <scrambled_int64_array+0x1c7>
mov    %rax,%r15
test   %r14,%r14
je     126d <scrambled_int64_array+0x12d>
cmp    $0x4,%r14
jae    1182 <scrambled_int64_array+0x42>
xor    %eax,%eax
jmp    124c <scrambled_int64_array+0x10c>
mov    %r14,%rax
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
movq   %r14,%xmm0
pshufd $0x44,%xmm0,%xmm0
lea    -0x4(%rax),%rdx
mov    %rdx,%rcx
shr    $0x2,%rcx
add    $0x1,%rcx
test   %rdx,%rdx
je     12ef <scrambled_int64_array+0x1af>
mov    %rcx,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
movdqa 0xe46(%rip),%xmm1
xor    %edx,%edx
movdqa 0xe4c(%rip),%xmm2
movdqa 0xe54(%rip),%xmm3
movdqa 0xe5c(%rip),%xmm4
movdqa 0xe64(%rip),%xmm5
nopl   0x0(%rax)
movdqa %xmm0,%xmm6
psubq  %xmm1,%xmm6
movdqa %xmm6,%xmm7
psubq  %xmm2,%xmm7
movdqu %xmm6,(%r15,%rdx,8)
movdqu %xmm7,0x10(%r15,%rdx,8)
movdqa %xmm6,%xmm7
psubq  %xmm3,%xmm7
psubq  %xmm4,%xmm6
movdqu %xmm7,0x20(%r15,%rdx,8)
movdqu %xmm6,0x30(%r15,%rdx,8)
add    $0x8,%rdx
paddq  %xmm5,%xmm1
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    11e0 <scrambled_int64_array+0xa0>
test   $0x1,%cl
je     1247 <scrambled_int64_array+0x107>
psubq  %xmm1,%xmm0
movdqa %xmm0,%xmm1
psubq  0xdd6(%rip),%xmm1
movdqu %xmm0,(%r15,%rdx,8)
movdqu %xmm1,0x10(%r15,%rdx,8)
cmp    %r14,%rax
je     126d <scrambled_int64_array+0x12d>
mov    %r14,%rcx
sub    %rax,%rcx
lea    (%r15,%rax,8),%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rcx,(%rax)
add    $0x8,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
jne    1260 <scrambled_int64_array+0x120>
test   %ebp,%ebp
je     12e1 <scrambled_int64_array+0x1a1>
movslq %ebp,%rbx
jmp    129b <scrambled_int64_array+0x15b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xor    %edx,%edx
div    %r14
mov    (%r15,%rbp,8),%rax
mov    (%r15,%rdx,8),%rcx
mov    %rcx,(%r15,%rbp,8)
mov    %rax,(%r15,%rdx,8)
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
je     12e1 <scrambled_int64_array+0x1a1>
xor    %eax,%eax
call   1060 <rand@plt>
mov    %rax,%rcx
or     %r14,%rcx
shr    $0x20,%rcx
je     12c0 <scrambled_int64_array+0x180>
xor    %edx,%edx
div    %r14
mov    %rdx,%rbp
jmp    12c7 <scrambled_int64_array+0x187>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %edx,%edx
div    %r14d
mov    %edx,%ebp
xor    %eax,%eax
call   1060 <rand@plt>
mov    %rax,%rcx
or     %r14,%rcx
shr    $0x20,%rcx
jne    1280 <scrambled_int64_array+0x140>
xor    %edx,%edx
div    %r14d
jmp    1285 <scrambled_int64_array+0x145>
mov    %r15,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
movdqa 0xd09(%rip),%xmm1
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%cl
jne    122a <scrambled_int64_array+0xea>
jmp    1247 <scrambled_int64_array+0x107>
mov    0x2cd2(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
call   1050 <exit@plt>

LLVM IR (-O0):
@EXIT_FAILURE = global i32 0
define i64* @scrambled_int64_array(i64 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64*
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%13 = load i32, i32* %6
%14 = call i32 @srand(i32 %13)
%15 = load i64, i64* %4
%16 = mul i64 8, %15
%17 = trunc i64 %16 to i32
%18 = call i64* @malloc(i32 %17)
store i64* %18, i64** %7
%19 = load i64*, i64** %7
%20 = icmp eq i64* %19, null
br i1 %20, label %21, label %24
21: ; preds = %3
%22 = load i32, i32* @EXIT_FAILURE
%23 = call i32 @exit(i32 %22)
unreachable
24: ; preds = %3
store i64 0, i64* %8
br label %25
25: ; preds = %36, %24
%26 = load i64, i64* %8
%27 = load i64, i64* %4
%28 = icmp ult i64 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %39
29: ; preds = %25
%30 = load i64, i64* %4
%31 = load i64, i64* %8
%32 = sub i64 %30, %31
%33 = load i64*, i64** %7
%34 = load i64, i64* %8
%35 = getelementptr inbounds i64, i64* %33, i64 %34
store i64 %32, i64* %35
br label %36
36: ; preds = %29
%37 = load i64, i64* %8
%38 = add i64 %37, 1
store i64 %38, i64* %8
br label %25
39: ; preds = %25
store i64 0, i64* %9
br label %40
40: ; preds = %67, %39
%41 = load i64, i64* %9
%42 = load i32, i32* %5
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = icmp ult i64 %41, %43
br i1 %44, label %45, label %70
45: ; preds = %40
%46 = call i64 (...) @rand()
%47 = load i64, i64* %4
%48 = urem i64 %46, %47
store i64 %48, i64* %10
%49 = call i64 (...) @rand()
%50 = load i64, i64* %4
%51 = urem i64 %49, %50
store i64 %51, i64* %11
%52 = load i64*, i64** %7
%53 = load i64, i64* %10
%54 = getelementptr inbounds i64, i64* %52, i64 %53
%55 = load i64, i64* %54
store i64 %55, i64* %12
%56 = load i64*, i64** %7
%57 = load i64, i64* %11
%58 = getelementptr inbounds i64, i64* %56, i64 %57
%59 = load i64, i64* %58
%60 = load i64*, i64** %7
%61 = load i64, i64* %10
%62 = getelementptr inbounds i64, i64* %60, i64 %61
store i64 %59, i64* %62
%63 = load i64, i64* %12
%64 = load i64*, i64** %7
%65 = load i64, i64* %11
%66 = getelementptr inbounds i64, i64* %64, i64 %65
store i64 %63, i64* %66
br label %67
67: ; preds = %45
%68 = load i64, i64* %9
%69 = add i64 %68, 1
store i64 %69, i64* %9
br label %40
70: ; preds = %40
%71 = load i64*, i64** %7
ret i64* %71
}

LLVM IR (-O2):
@EXIT_FAILURE = global i32 0
define noalias i64* @scrambled_int64_array(i64 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = tail call i32 @srand(i32 %2)
%5 = trunc i64 %0 to i32
%6 = shl i32 %5, 3
%7 = tail call i64* @malloc(i32 %6)
%8 = icmp eq i64* %7, null
br i1 %8, label %66, label %9
9: ; preds = %3
%10 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %10, label %69, label %11
11: ; preds = %9
%12 = icmp ult i64 %0, 4
br i1 %12, label %64, label %13
13: ; preds = %11
%14 = and i64 %0, -4
%15 = insertelement <2 x i64> poison, i64 %0, i64 0
%16 = shufflevector <2 x i64> %15, <2 x i64> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%17 = insertelement <2 x i64> poison, i64 %0, i64 0
%18 = shufflevector <2 x i64> %17, <2 x i64> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%19 = add i64 %14, -4
%20 = lshr exact i64 %19, 2
%21 = add nuw nsw i64 %20, 1
%22 = and i64 %21, 1
%23 = icmp eq i64 %19, 0
br i1 %23, label %50, label %24
24: ; preds = %13
%25 = and i64 %21, 9223372036854775806
br label %26
26: ; preds = %26, %24
%27 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %46, %26 ]
%28 = phi <2 x i64> [ <i64 0, i64 1>, %24 ], [ %47, %26 ]
%29 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %48, %26 ]
%30 = add <2 x i64> %28, <i64 2, i64 2>
%31 = sub <2 x i64> %16, %28
%32 = sub <2 x i64> %18, %30
%33 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %27
%34 = bitcast i64* %33 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %31, <2 x i64>* %34
%35 = getelementptr inbounds i64, i64* %33, i64 2
%36 = bitcast i64* %35 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %32, <2 x i64>* %36
%37 = or i64 %27, 4
%38 = add <2 x i64> %28, <i64 4, i64 4>
%39 = add <2 x i64> %28, <i64 6, i64 6>
%40 = sub <2 x i64> %16, %38
%41 = sub <2 x i64> %18, %39
%42 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %37
%43 = bitcast i64* %42 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %40, <2 x i64>* %43
%44 = getelementptr inbounds i64, i64* %42, i64 2
%45 = bitcast i64* %44 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %41, <2 x i64>* %45
%46 = add nuw i64 %27, 8
%47 = add <2 x i64> %28, <i64 8, i64 8>
%48 = add i64 %29, 2
%49 = icmp eq i64 %48, %25
br i1 %49, label %50, label %26
50: ; preds = %26, %13
%51 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %46, %26 ]
%52 = phi <2 x i64> [ <i64 0, i64 1>, %13 ], [ %47, %26 ]
%53 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %53, label %62, label %54
54: ; preds = %50
%55 = add <2 x i64> %52, <i64 2, i64 2>
%56 = sub <2 x i64> %16, %52
%57 = sub <2 x i64> %18, %55
%58 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %51
%59 = bitcast i64* %58 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %56, <2 x i64>* %59
%60 = getelementptr inbounds i64, i64* %58, i64 2
%61 = bitcast i64* %60 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %57, <2 x i64>* %61
br label %62
62: ; preds = %50, %54
%63 = icmp eq i64 %14, %0
br i1 %63, label %69, label %64
64: ; preds = %11, %62
%65 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %14, %62 ]
br label %73
66: ; preds = %3
%67 = load i32, i32* @EXIT_FAILURE
%68 = tail call i32 @exit(i32 %67)
unreachable
69: ; preds = %73, %62, %9
%70 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %70, label %79, label %71
71: ; preds = %69
%72 = sext i32 %1 to i64
br label %80
73: ; preds = %64, %73
%74 = phi i64 [ %77, %73 ], [ %65, %64 ]
%75 = sub i64 %0, %74
%76 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %74
store i64 %75, i64* %76
%77 = add nuw i64 %74, 1
%78 = icmp eq i64 %77, %0
br i1 %78, label %69, label %73
79: ; preds = %80, %69
ret i64* %7
80: ; preds = %71, %80
%81 = phi i64 [ %90, %80 ], [ 0, %71 ]
%82 = tail call i64 (...) @rand()
%83 = urem i64 %82, %0
%84 = tail call i64 (...) @rand()
%85 = urem i64 %84, %0
%86 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %83
%87 = load i64, i64* %86
%88 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %85
%89 = load i64, i64* %88
store i64 %89, i64* %86
store i64 %87, i64* %88
%90 = add nuw i64 %81, 1
%91 = icmp eq i64 %90, %72
br i1 %91, label %79, label %80
}