#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 */
int EXIT_FAILURE;
int EXIT_SUCCESS;
int /*<<< orphan*/ free(int *);
int *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ permute(int *, int);
scalar_t__ strtol(char *, int /*<<< orphan*/ *, int);
int main(int argc, char *argv[]) {
  if (argc != 2) {
    return EXIT_FAILURE;
  }
  int num = (int)strtol(argv[1], NULL, 10);
  if (num <= 0) {
    return EXIT_FAILURE;
  }
  int *arr;
  arr = malloc(sizeof(int) * num);
  int ind;
  for (ind = 0; ind < num; ind++) {
    arr[ind] = ind + 1;
  }
  permute(arr, num);
  free(arr);
  return EXIT_SUCCESS;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
je     1171 <main+0x31>
mov    0x2e79(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    120b <main+0xcb>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%esi
mov    $0xa,%edx
call   1050 <strtol@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jg     11a5 <main+0x65>
mov    0x2e45(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    120b <main+0xcb>
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11ea <main+0xaa>
mov    -0x24(%rbp),%edx
add    $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    11bf <main+0x7f>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1040 <permute@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    0x2dd2(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    0x2e95(%rip),%rbx
cmp    $0x2,%edi
jne    1229 <main+0xe9>
mov    0x8(%rsi),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0xa,%edx
call   1050 <strtol@plt>
mov    %rax,%r14
test   %r14d,%r14d
jle    1229 <main+0xe9>
lea    0x0(,%r14,4),%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %r14d,%eax
cmp    $0x8,%rax
jae    118d <main+0x4d>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1200 <main+0xc0>
mov    %r14d,%edx
and    $0x7,%edx
mov    %rax,%rcx
sub    %rdx,%rcx
movaps 0xe60(%rip),%xmm0
movaps 0xe69(%rip),%xmm1
xor    %esi,%esi
pcmpeqd %xmm2,%xmm2
movdqa 0xe6b(%rip),%xmm3
movdqa 0xe73(%rip),%xmm4
nopl   (%rax)
movaps %xmm1,%xmm5
shufps $0x88,%xmm0,%xmm5
movaps %xmm5,%xmm6
psubd  %xmm2,%xmm6
paddd  %xmm3,%xmm5
movdqu %xmm6,(%rbx,%rsi,4)
movdqu %xmm5,0x10(%rbx,%rsi,4)
add    $0x8,%rsi
paddq  %xmm4,%xmm1
paddq  %xmm4,%xmm0
cmp    %rsi,%rcx
jne    11c0 <main+0x80>
test   %rdx,%rdx
je     120f <main+0xcf>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    0x1(%rcx),%rdx
mov    %edx,(%rbx,%rcx,4)
mov    %rdx,%rcx
cmp    %rdx,%rax
jne    1200 <main+0xc0>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r14d,%esi
call   1040 <permute@plt>
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    0x2daf(%rip),%rbx
mov    (%rbx),%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
@EXIT_FAILURE = global i32 0
@EXIT_SUCCESS = global i32 0
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp ne i32 %9, 2
br i1 %10, label %11, label %13
11: ; preds = %2
%12 = load i32, i32* @EXIT_FAILURE
store i32 %12, i32* %3
br label %50
13: ; preds = %2
%14 = load i8**, i8*** %5
%15 = getelementptr inbounds i8*, i8** %14, i64 1
%16 = load i8*, i8** %15
%17 = call i64 @strtol(i8* %16, i32* null, i32 10)
%18 = trunc i64 %17 to i32
store i32 %18, i32* %6
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp sle i32 %19, 0
br i1 %20, label %21, label %23
21: ; preds = %13
%22 = load i32, i32* @EXIT_FAILURE
store i32 %22, i32* %3
br label %50
23: ; preds = %13
%24 = load i32, i32* %6
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = mul i64 4, %25
%27 = trunc i64 %26 to i32
%28 = call i32* @malloc(i32 %27)
store i32* %28, i32** %7
store i32 0, i32* %8
br label %29
29: ; preds = %40, %23
%30 = load i32, i32* %8
%31 = load i32, i32* %6
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %43
33: ; preds = %29
%34 = load i32, i32* %8
%35 = add nsw i32 %34, 1
%36 = load i32*, i32** %7
%37 = load i32, i32* %8
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
store i32 %35, i32* %39
br label %40
40: ; preds = %33
%41 = load i32, i32* %8
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %8
br label %29
43: ; preds = %29
%44 = load i32*, i32** %7
%45 = load i32, i32* %6
%46 = call i32 @permute(i32* %44, i32 %45)
%47 = load i32*, i32** %7
%48 = call i32 @free(i32* %47)
%49 = load i32, i32* @EXIT_SUCCESS
store i32 %49, i32* %3
br label %50
50: ; preds = %43, %21, %11
%51 = load i32, i32* %3
ret i32 %51
}

LLVM IR (-O2):
@EXIT_FAILURE = global i32 0
@EXIT_SUCCESS = global i32 0
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = icmp eq i32 %0, 2
br i1 %3, label %4, label %45
4: ; preds = %2
%5 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%6 = load i8*, i8** %5
%7 = tail call i64 @strtol(i8* nocapture %6, i32* null, i32 10)
%8 = trunc i64 %7 to i32
%9 = icmp slt i32 %8, 1
br i1 %9, label %45, label %10
10: ; preds = %4
%11 = shl i32 %8, 2
%12 = tail call i32* @malloc(i32 %11)
%13 = and i64 %7, 4294967295
%14 = icmp ult i64 %13, 8
br i1 %14, label %34, label %15
15: ; preds = %10
%16 = and i64 %7, 7
%17 = sub nsw i64 %13, %16
br label %18
18: ; preds = %18, %15
%19 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %29, %18 ]
%20 = phi <4 x i64> [ <i64 0, i64 1, i64 2, i64 3>, %15 ], [ %30, %18 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %19
%22 = trunc <4 x i64> %20 to <4 x i32>
%23 = add <4 x i32> %22, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%24 = trunc <4 x i64> %20 to <4 x i32>
%25 = add <4 x i32> %24, <i32 5, i32 5, i32 5, i32 5>
%26 = bitcast i32* %21 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %23, <4 x i32>* %26
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 4
%28 = bitcast i32* %27 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %25, <4 x i32>* %28
%29 = add nuw i64 %19, 8
%30 = add <4 x i64> %20, <i64 8, i64 8, i64 8, i64 8>
%31 = icmp eq i64 %29, %17
br i1 %31, label %32, label %18
32: ; preds = %18
%33 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %33, label %42, label %34
34: ; preds = %10, %32
%35 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %17, %32 ]
br label %36
36: ; preds = %34, %36
%37 = phi i64 [ %38, %36 ], [ %35, %34 ]
%38 = add nuw nsw i64 %37, 1
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %37
%40 = trunc i64 %38 to i32
store i32 %40, i32* %39
%41 = icmp eq i64 %38, %13
br i1 %41, label %42, label %36
42: ; preds = %36, %32
%43 = tail call i32 @permute(i32* %12, i32 %8)
%44 = tail call i32 @free(i32* %12)
br label %45
45: ; preds = %42, %4, %2
%46 = phi i32* [ @EXIT_FAILURE, %2 ], [ @EXIT_SUCCESS, %42 ], [ @EXIT_FAILURE, %4 ]
%47 = load i32, i32* %46
ret i32 %47
}