#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 /*<<< orphan*/ cumsum(int const *, int *, int const);
int /*<<< orphan*/ die(char *);
int /*<<< orphan*/ free(int *);
scalar_t__ malloc(int const);
float *equalize_histogram(const int *iterations_histogram,
                          const int max_iterations) {
  const int size = max_iterations + 1;
  int *cdf;
  float *equalized_iterations;
  if (!(cdf = (int *)malloc(size * sizeof(int))))
    die("alloc memory");
  if (!(equalized_iterations = (float *)malloc(size * sizeof(float))))
    die("alloc memory");
  cumsum(iterations_histogram, cdf, size);
  int cdf_min = 0;
  for (int i = 0; i < size; ++i) {
    if (cdf[i] > 0) {
      cdf_min = cdf[i];
      break;
    }
  }
  const int total_iterations = cdf[size - 1];
  const float f = max_iterations / (float)(total_iterations - cdf_min);
  for (int i = 0; i < size; ++i)
    equalized_iterations[i] = cdf[i] > 0 ? f * (float)(cdf[i] - cdf_min) : 0.0f;
  free(cdf);
  return equalized_iterations;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<equalize_histogram>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jne    1181 <equalize_histogram+0x41>
lea    0xe84(%rip),%rdi
call   1060 <die@plt>
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jne    11aa <equalize_histogram+0x6a>
lea    0xe5b(%rip),%rdi
call   1060 <die@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1040 <cumsum@plt>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    120c <equalize_histogram+0xcc>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jle    11f9 <equalize_histogram+0xb9>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    120c <equalize_histogram+0xcc>
jmp    11fe <equalize_histogram+0xbe>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11c8 <equalize_histogram+0x88>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cvtsi2ssl -0xc(%rbp),%xmm0
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
cvtsi2ss %eax,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    12ae <equalize_histogram+0x16e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jle    1281 <equalize_histogram+0x141>
movss  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
cvtsi2ss %eax,%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
jmp    128e <equalize_histogram+0x14e>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
jmp    128e <equalize_histogram+0x14e>
movss  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    123e <equalize_histogram+0xfe>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<equalize_histogram>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r12
lea    0x4(,%r15,4),%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
test   %rax,%rax
jne    1174 <equalize_histogram+0x34>
lea    0xe91(%rip),%rdi
call   1060 <die@plt>
lea    0x1(%r15),%r13d
mov    %ebp,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
test   %rax,%rax
jne    1193 <equalize_histogram+0x53>
lea    0xe72(%rip),%rdi
call   1060 <die@plt>
mov    %r12,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r13d,%edx
call   1040 <cumsum@plt>
test   %r15d,%r15d
js     126e <equalize_histogram+0x12e>
mov    %r13d,%eax
xor    %edx,%edx
nop
mov    (%rbx,%rdx,4),%ecx
test   %ecx,%ecx
jg     11c2 <equalize_histogram+0x82>
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11b0 <equalize_histogram+0x70>
xor    %ecx,%ecx
test   %r15d,%r15d
js     126e <equalize_histogram+0x12e>
movslq %r15d,%rdx
mov    (%rbx,%rdx,4),%edx
cvtsi2ss %r15d,%xmm0
sub    %ecx,%edx
cvtsi2ss %edx,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
cmp    $0x8,%r13d
jae    11ed <equalize_histogram+0xad>
xor    %edx,%edx
jmp    12a3 <equalize_histogram+0x163>
mov    %eax,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
movd   %ecx,%xmm1
pshufd $0x0,%xmm1,%xmm1
movaps %xmm0,%xmm2
shufps $0x0,%xmm0,%xmm2
lea    0x0(,%rax,4),%rsi
and    $0xffffffffffffffe0,%rsi
xor    %edi,%edi
pxor   %xmm3,%xmm3
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movdqu (%rbx,%rdi,1),%xmm4
movdqu 0x10(%rbx,%rdi,1),%xmm5
movdqa %xmm4,%xmm6
pcmpgtd %xmm3,%xmm6
movdqa %xmm5,%xmm7
pcmpgtd %xmm3,%xmm7
psubd  %xmm1,%xmm4
psubd  %xmm1,%xmm5
cvtdq2ps %xmm4,%xmm4
cvtdq2ps %xmm5,%xmm5
mulps  %xmm2,%xmm4
andps  %xmm6,%xmm4
mulps  %xmm2,%xmm5
andps  %xmm7,%xmm5
movups %xmm4,(%r14,%rdi,1)
movups %xmm5,0x10(%r14,%rdi,1)
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%rsi
jne    1220 <equalize_histogram+0xe0>
cmp    %rax,%rdx
jne    12a3 <equalize_histogram+0x163>
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %r14,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
pxor   %xmm1,%xmm1
movd   %xmm1,(%r14,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
je     126e <equalize_histogram+0x12e>
mov    (%rbx,%rdx,4),%esi
test   %esi,%esi
jle    1290 <equalize_histogram+0x150>
sub    %ecx,%esi
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %esi,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
jmp    1294 <equalize_histogram+0x154>

LLVM IR (-O0):
@.str = [13 x i8] c"alloc memory\00"
define float* @equalize_histogram(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca float*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca float
%12 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%13 = load i32, i32* %4
%14 = add nsw i32 %13, 1
store i32 %14, i32* %5
%15 = load i32, i32* %5
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 %16, 4
%18 = trunc i64 %17 to i32
%19 = call i64 @malloc(i32 %18)
%20 = inttoptr i64 %19 to i32*
store i32* %20, i32** %6
%21 = icmp ne i32* %20, null
br i1 %21, label %24, label %22
22: ; preds = %2
%23 = call i32 @die(i8* getelementptr inbounds ([13 x i8], [13 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %24
24: ; preds = %22, %2
%25 = load i32, i32* %5
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = mul i64 %26, 4
%28 = trunc i64 %27 to i32
%29 = call i64 @malloc(i32 %28)
%30 = inttoptr i64 %29 to float*
store float* %30, float** %7
%31 = icmp ne float* %30, null
br i1 %31, label %34, label %32
32: ; preds = %24
%33 = call i32 @die(i8* getelementptr inbounds ([13 x i8], [13 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %34
34: ; preds = %32, %24
%35 = load i32*, i32** %3
%36 = load i32*, i32** %6
%37 = load i32, i32* %5
%38 = call i32 @cumsum(i32* %35, i32* %36, i32 %37)
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %39
39: ; preds = %57, %34
%40 = load i32, i32* %9
%41 = load i32, i32* %5
%42 = icmp slt i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %60
43: ; preds = %39
%44 = load i32*, i32** %6
%45 = load i32, i32* %9
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = icmp sgt i32 %48, 0
br i1 %49, label %50, label %56
50: ; preds = %43
%51 = load i32*, i32** %6
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
store i32 %55, i32* %8
br label %60
56: ; preds = %43
br label %57
57: ; preds = %56
%58 = load i32, i32* %9
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %9
br label %39
60: ; preds = %50, %39
%61 = load i32*, i32** %6
%62 = load i32, i32* %5
%63 = sub nsw i32 %62, 1
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
store i32 %66, i32* %10
%67 = load i32, i32* %4
%68 = sitofp i32 %67 to float
%69 = load i32, i32* %10
%70 = load i32, i32* %8
%71 = sub nsw i32 %69, %70
%72 = sitofp i32 %71 to float
%73 = fdiv float %68, %72
store float %73, float* %11
store i32 0, i32* %12
br label %74
74: ; preds = %103, %60
%75 = load i32, i32* %12
%76 = load i32, i32* %5
%77 = icmp slt i32 %75, %76
br i1 %77, label %78, label %106
78: ; preds = %74
%79 = load i32*, i32** %6
%80 = load i32, i32* %12
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %81
%83 = load i32, i32* %82
%84 = icmp sgt i32 %83, 0
br i1 %84, label %85, label %96
85: ; preds = %78
%86 = load float, float* %11
%87 = load i32*, i32** %6
%88 = load i32, i32* %12
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
%92 = load i32, i32* %8
%93 = sub nsw i32 %91, %92
%94 = sitofp i32 %93 to float
%95 = fmul float %86, %94
br label %97
96: ; preds = %78
br label %97
97: ; preds = %96, %85
%98 = phi float [ %95, %85 ], [ 0.000000e+00, %96 ]
%99 = load float*, float** %7
%100 = load i32, i32* %12
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds float, float* %99, i64 %101
store float %98, float* %102
br label %103
103: ; preds = %97
%104 = load i32, i32* %12
%105 = add nsw i32 %104, 1
store i32 %105, i32* %12
br label %74
106: ; preds = %74
%107 = load i32*, i32** %6
%108 = call i32 @free(i32* %107)
%109 = load float*, float** %7
ret float* %109
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [13 x i8] c"alloc memory\00"
define float* @equalize_histogram(i32* %0, i32 %1) {
%3 = add i32 %1, 1
%4 = shl i32 %3, 2
%5 = tail call i64 @malloc(i32 %4)
%6 = inttoptr i64 %5 to i32*
%7 = icmp eq i64 %5, 0
br i1 %7, label %8, label %10
8: ; preds = %2
%9 = tail call i32 @die(i8* getelementptr inbounds ([13 x i8], [13 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %10
10: ; preds = %8, %2
%11 = tail call i64 @malloc(i32 %4)
%12 = inttoptr i64 %11 to float*
%13 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %13, label %14, label %16
14: ; preds = %10
%15 = tail call i32 @die(i8* getelementptr inbounds ([13 x i8], [13 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %16
16: ; preds = %14, %10
%17 = tail call i32 @cumsum(i32* %0, i32* %6, i32 %3)
%18 = icmp slt i32 %1, 0
br i1 %18, label %79, label %19
19: ; preds = %16
%20 = zext i32 %3 to i64
br label %24
21: ; preds = %24
%22 = add nuw nsw i64 %25, 1
%23 = icmp eq i64 %22, %20
br i1 %23, label %29, label %24
24: ; preds = %19, %21
%25 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %22, %21 ]
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = icmp sgt i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %21
29: ; preds = %21, %24
%30 = phi i32 [ 0, %21 ], [ %27, %24 ]
%31 = sext i32 %1 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = sitofp i32 %1 to float
%35 = sub nsw i32 %33, %30
%36 = sitofp i32 %35 to float
%37 = fdiv float %34, %36
br i1 %18, label %79, label %38
38: ; preds = %29
%39 = zext i32 %3 to i64
%40 = icmp ult i32 %3, 8
br i1 %40, label %77, label %41
41: ; preds = %38
%42 = and i64 %20, 4294967288
%43 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %30, i64 0
%44 = shufflevector <4 x i32> %43, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%45 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %30, i64 0
%46 = shufflevector <4 x i32> %45, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%47 = insertelement <4 x float> poison, float %37, i64 0
%48 = shufflevector <4 x float> %47, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%49 = insertelement <4 x float> poison, float %37, i64 0
%50 = shufflevector <4 x float> %49, <4 x float> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br label %51
51: ; preds = %51, %41
%52 = phi i64 [ 0, %41 ], [ %73, %51 ]
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %52
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
%55 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %54
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 4
%57 = bitcast i32* %56 to <4 x i32>*
%58 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %57
%59 = icmp sgt <4 x i32> %55, zeroinitializer
%60 = icmp sgt <4 x i32> %58, zeroinitializer
%61 = sub nsw <4 x i32> %55, %44
%62 = sub nsw <4 x i32> %58, %46
%63 = sitofp <4 x i32> %61 to <4 x float>
%64 = sitofp <4 x i32> %62 to <4 x float>
%65 = fmul <4 x float> %48, %63
%66 = fmul <4 x float> %50, %64
%67 = select <4 x i1> %59, <4 x float> %65, <4 x float> zeroinitializer
%68 = select <4 x i1> %60, <4 x float> %66, <4 x float> zeroinitializer
%69 = getelementptr inbounds float, float* %12, i64 %52
%70 = bitcast float* %69 to <4 x float>*
store <4 x float> %67, <4 x float>* %70
%71 = getelementptr inbounds float, float* %69, i64 4
%72 = bitcast float* %71 to <4 x float>*
store <4 x float> %68, <4 x float>* %72
%73 = add nuw i64 %52, 8
%74 = icmp eq i64 %73, %42
br i1 %74, label %75, label %51
75: ; preds = %51
%76 = icmp eq i64 %42, %20
br i1 %76, label %79, label %77
77: ; preds = %38, %75
%78 = phi i64 [ 0, %38 ], [ %42, %75 ]
br label %81
79: ; preds = %81, %75, %16, %29
%80 = tail call i32 @free(i32* %6)
ret float* %12
81: ; preds = %77, %81
%82 = phi i64 [ %91, %81 ], [ %78, %77 ]
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = icmp sgt i32 %84, 0
%86 = sub nsw i32 %84, %30
%87 = sitofp i32 %86 to float
%88 = fmul float %37, %87
%89 = select i1 %85, float %88, float 0.000000e+00
%90 = getelementptr inbounds float, float* %12, i64 %82
store float %89, float* %90
%91 = add nuw nsw i64 %82, 1
%92 = icmp eq i64 %91, %39
br i1 %92, label %79, label %81
}