#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 */
unsigned int maximum(unsigned int const, unsigned int const);
unsigned int minimum(unsigned int const);
void tag_cell(const unsigned char colour, const unsigned int x,
              const unsigned int y, const unsigned int width,
              const unsigned int height, unsigned char **const grid,
              unsigned char **const tag) {
  unsigned int i, j;
  const unsigned int min_i = minimum(x);
  const unsigned int max_i = maximum(x, width);
  const unsigned int min_j = minimum(y);
  const unsigned int max_j = maximum(y, height);
  unsigned char nearby = 0;
  for (i = min_i; i <= max_i; i++) {
    for (j = min_j; j <= max_j; j++) {
      if (colour == grid[i][j]) {
        nearby++;
      }
    }
  }
  tag[x][y] = nearby;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<tag_cell>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %dil,%al
mov    0x10(%rbp),%rdi
mov    %al,-0x1(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
mov    %r8d,-0x14(%rbp)
mov    %r9,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
call   1040 <minimum@plt>
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
call   1030 <maximum@plt>
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
call   1040 <minimum@plt>
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1030 <maximum@plt>
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movb   $0x0,-0x39(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
ja     11e9 <tag_cell+0xc9>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
ja     11d6 <tag_cell+0xb6>
movzbl -0x1(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rcx
mov    -0x28(%rbp),%edx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    11c3 <tag_cell+0xa3>
mov    -0x39(%rbp),%al
add    $0x1,%al
mov    %al,-0x39(%rbp)
jmp    11c8 <tag_cell+0xa8>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1191 <tag_cell+0x71>
jmp    11db <tag_cell+0xbb>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    117f <tag_cell+0x5f>
mov    -0x39(%rbp),%dl
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<tag_cell>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %r9,0x20(%rsp)
mov    %r8d,%r15d
mov    %ecx,%r14d
mov    %edx,%r12d
mov    %esi,%r13d
mov    %edi,%ebp
mov    %esi,%edi
call   1040 <minimum@plt>
mov    %eax,%ebx
mov    %r13d,0xc(%rsp)
mov    %r13d,%edi
mov    %r14d,%esi
call   1030 <maximum@plt>
mov    %eax,%r13d
mov    %r12d,%edi
call   1040 <minimum@plt>
mov    %eax,%r14d
mov    %r12d,0x10(%rsp)
mov    %r12d,%edi
mov    %r15d,%esi
call   1030 <maximum@plt>
cmp    %r13d,%ebx
jbe    11a4 <tag_cell+0x84>
xor    %r8d,%r8d
mov    0xc(%rsp),%eax
mov    0x70(%rsp),%rcx
mov    (%rcx,%rax,8),%rax
mov    0x10(%rsp),%ecx
mov    %r8b,(%rax,%rcx,1)
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    0x1(%rax),%edx
lea    0x1(%r14),%r15d
cmp    %r15d,%edx
cmova  %edx,%r15d
lea    -0x1(%r15),%esi
sub    %r14d,%r15d
lea    -0x20(%r15),%ecx
mov    %ecx,0x18(%rsp)
shr    $0x5,%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    $0x8,%r15d
setb   %dl
cmp    %r14d,%esi
setb   %r11b
or     %dl,%r11b
mov    %r15d,%esi
and    $0xffffffe0,%esi
mov    %rsi,0x28(%rsp)
movzbl %bpl,%edx
movd   %edx,%xmm0
punpcklbw %xmm0,%xmm0
pshuflw $0x0,%xmm0,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm1
mov    %ecx,0x14(%rsp)
and    $0xfffffffe,%ecx
mov    %ecx,0x8(%rsp)
lea    (%r14,%rsi,1),%ecx
mov    %ecx,0x4(%rsp)
mov    %r15d,%r10d
and    $0xfffffff8,%r10d
lea    (%r14,%r10,1),%ecx
mov    %ecx,0x1c(%rsp)
mov    %r10d,%ecx
neg    %ecx
mov    %rcx,0x30(%rsp)
xor    %r8d,%r8d
pxor   %xmm2,%xmm2
mov    0x20(%rsp),%r12
jmp    124c <tag_cell+0x12c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%ebx
cmp    %r13d,%ebx
ja     1180 <tag_cell+0x60>
cmp    %eax,%r14d
ja     1240 <tag_cell+0x120>
mov    %ebx,%edx
mov    (%r12,%rdx,8),%r9
test   %r11b,%r11b
je     1270 <tag_cell+0x150>
mov    %r14d,%esi
jmp    1390 <tag_cell+0x270>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
xor    %edx,%edx
cmp    $0x20,%r15d
jb     133f <tag_cell+0x21f>
movzbl %r8b,%edx
movd   %edx,%xmm3
cmpl   $0x20,0x18(%rsp)
jae    1293 <tag_cell+0x173>
xor    %edi,%edi
pxor   %xmm4,%xmm4
jmp    12ea <tag_cell+0x1ca>
pxor   %xmm4,%xmm4
xor    %edi,%edi
mov    0x8(%rsp),%esi
mov    %r14d,%edx
mov    %edx,%ecx
movdqu (%r9,%rcx,1),%xmm5
movdqu 0x10(%r9,%rcx,1),%xmm6
pcmpeqb %xmm1,%xmm5
psubb  %xmm5,%xmm3
pcmpeqb %xmm1,%xmm6
psubb  %xmm6,%xmm4
lea    0x20(%rdx),%ecx
movdqu (%r9,%rcx,1),%xmm5
movdqu 0x10(%r9,%rcx,1),%xmm6
pcmpeqb %xmm1,%xmm5
psubb  %xmm5,%xmm3
pcmpeqb %xmm1,%xmm6
psubb  %xmm6,%xmm4
add    $0x40,%edi
add    $0x40,%edx
add    $0xfffffffe,%esi
jne    12a0 <tag_cell+0x180>
testb  $0x1,0x14(%rsp)
je     1311 <tag_cell+0x1f1>
add    %r14d,%edi
movdqu (%r9,%rdi,1),%xmm5
movdqu 0x10(%r9,%rdi,1),%xmm6
pcmpeqb %xmm1,%xmm5
psubb  %xmm5,%xmm3
pcmpeqb %xmm1,%xmm6
psubb  %xmm6,%xmm4
paddb  %xmm4,%xmm3
pshufd $0xee,%xmm3,%xmm4
paddb  %xmm3,%xmm4
psadbw %xmm2,%xmm4
movd   %xmm4,%r8d
mov    0x28(%rsp),%rdx
cmp    %edx,%r15d
je     1240 <tag_cell+0x120>
mov    0x4(%rsp),%esi
test   $0x18,%r15b
je     1390 <tag_cell+0x270>
movzbl %r8b,%ecx
movd   %ecx,%xmm3
mov    0x30(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rdx,1),%esi
add    %r14d,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %edx,%ecx
movq   (%r9,%rcx,1),%xmm4
pcmpeqb %xmm0,%xmm4
psubb  %xmm4,%xmm3
add    $0x8,%edx
add    $0x8,%esi
jne    1360 <tag_cell+0x240>
psadbw %xmm2,%xmm3
movd   %xmm3,%r8d
mov    0x1c(%rsp),%esi
cmp    %r10d,%r15d
je     1240 <tag_cell+0x120>
xchg   %ax,%ax
mov    %esi,%ecx
cmp    %bpl,(%r9,%rcx,1)
sete   %cl
add    %cl,%r8b
add    $0x1,%esi
cmp    %eax,%esi
jbe    1390 <tag_cell+0x270>
jmp    1240 <tag_cell+0x120>

LLVM IR (-O0):
define void @tag_cell(i8 zeroext %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i8** %5, i8** %6) {
%8 = alloca i8
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i8**
%14 = alloca i8**
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
%20 = alloca i32
%21 = alloca i8
store i8 %0, i8* %8
store i32 %1, i32* %9
store i32 %2, i32* %10
store i32 %3, i32* %11
store i32 %4, i32* %12
store i8** %5, i8*** %13
store i8** %6, i8*** %14
%22 = load i32, i32* %9
%23 = call i32 @minimum(i32 %22)
store i32 %23, i32* %17
%24 = load i32, i32* %9
%25 = load i32, i32* %11
%26 = call i32 @maximum(i32 %24, i32 %25)
store i32 %26, i32* %18
%27 = load i32, i32* %10
%28 = call i32 @minimum(i32 %27)
store i32 %28, i32* %19
%29 = load i32, i32* %10
%30 = load i32, i32* %12
%31 = call i32 @maximum(i32 %29, i32 %30)
store i32 %31, i32* %20
store i8 0, i8* %21
%32 = load i32, i32* %17
store i32 %32, i32* %15
br label %33
33: ; preds = %65, %7
%34 = load i32, i32* %15
%35 = load i32, i32* %18
%36 = icmp ule i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %68
37: ; preds = %33
%38 = load i32, i32* %19
store i32 %38, i32* %16
br label %39
39: ; preds = %61, %37
%40 = load i32, i32* %16
%41 = load i32, i32* %20
%42 = icmp ule i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %64
43: ; preds = %39
%44 = load i8, i8* %8
%45 = zext i8 %44 to i32
%46 = load i8**, i8*** %13
%47 = load i32, i32* %15
%48 = zext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i8*, i8** %46, i64 %48
%50 = load i8*, i8** %49
%51 = load i32, i32* %16
%52 = zext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %50, i64 %52
%54 = load i8, i8* %53
%55 = zext i8 %54 to i32
%56 = icmp eq i32 %45, %55
br i1 %56, label %57, label %60
57: ; preds = %43
%58 = load i8, i8* %21
%59 = add i8 %58, 1
store i8 %59, i8* %21
br label %60
60: ; preds = %57, %43
br label %61
61: ; preds = %60
%62 = load i32, i32* %16
%63 = add i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %16
br label %39
64: ; preds = %39
br label %65
65: ; preds = %64
%66 = load i32, i32* %15
%67 = add i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %15
br label %33
68: ; preds = %33
%69 = load i8, i8* %21
%70 = load i8**, i8*** %14
%71 = load i32, i32* %9
%72 = zext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i8*, i8** %70, i64 %72
%74 = load i8*, i8** %73
%75 = load i32, i32* %10
%76 = zext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i8, i8* %74, i64 %76
store i8 %69, i8* %77
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @tag_cell(i8 zeroext %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i8** nocapture %5, i8** nocapture %6) {
%8 = tail call i32 @minimum(i32 %1)
%9 = tail call i32 @maximum(i32 %1, i32 %3)
%10 = tail call i32 @minimum(i32 %2)
%11 = tail call i32 @maximum(i32 %2, i32 %4)
%12 = icmp ugt i32 %8, %9
br i1 %12, label %162, label %13
13: ; preds = %7
%14 = icmp ugt i32 %10, %11
%15 = add nuw i32 %11, 1
%16 = add i32 %10, 1
%17 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %15, i32 %16)
%18 = add i32 %17, -1
%19 = add nuw i32 %11, 1
%20 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %19, i32 %16)
%21 = sub i32 %20, %10
%22 = add nuw i32 %11, 1
%23 = add i32 %10, 1
%24 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %22, i32 %23)
%25 = sub i32 %24, %10
%26 = add i32 %21, -32
%27 = lshr i32 %26, 5
%28 = add nuw nsw i32 %27, 1
%29 = icmp ult i32 %21, 8
%30 = icmp ult i32 %18, %10
%31 = select i1 %29, i1 true, i1 %30
%32 = icmp ult i32 %21, 32
%33 = and i32 %21, -32
%34 = insertelement <16 x i8> poison, i8 %0, i64 0
%35 = shufflevector <16 x i8> %34, <16 x i8> poison, <16 x i32> zeroinitializer
%36 = insertelement <16 x i8> poison, i8 %0, i64 0
%37 = shufflevector <16 x i8> %36, <16 x i8> poison, <16 x i32> zeroinitializer
%38 = and i32 %28, 1
%39 = icmp ult i32 %26, 32
%40 = and i32 %28, 268435454
%41 = icmp eq i32 %38, 0
%42 = icmp eq i32 %21, %33
%43 = add i32 %10, %33
%44 = and i32 %21, 24
%45 = icmp eq i32 %44, 0
%46 = and i32 %25, -8
%47 = add i32 %10, %46
%48 = insertelement <8 x i8> poison, i8 %0, i64 0
%49 = shufflevector <8 x i8> %48, <8 x i8> poison, <8 x i32> zeroinitializer
%50 = icmp eq i32 %25, %46
br label %51
51: ; preds = %13, %158
%52 = phi i8 [ 0, %13 ], [ %159, %158 ]
%53 = phi i32 [ %8, %13 ], [ %160, %158 ]
br i1 %14, label %158, label %54
54: ; preds = %51
%55 = zext i32 %53 to i64
%56 = getelementptr inbounds i8*, i8** %5, i64 %55
%57 = load i8*, i8** %56
br i1 %31, label %144, label %58
58: ; preds = %54
br i1 %32, label %125, label %59
59: ; preds = %58
%60 = insertelement <16 x i8> <i8 poison, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0>, i8 %52, i64 0
br i1 %39, label %98, label %61
61: ; preds = %59, %61
%62 = phi i32 [ %95, %61 ], [ 0, %59 ]
%63 = phi <16 x i8> [ %93, %61 ], [ %60, %59 ]
%64 = phi <16 x i8> [ %94, %61 ], [ zeroinitializer, %59 ]
%65 = phi i32 [ %96, %61 ], [ 0, %59 ]
%66 = add i32 %10, %62
%67 = zext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %67
%69 = bitcast i8* %68 to <16 x i8>*
%70 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %69
%71 = getelementptr inbounds i8, i8* %68, i64 16
%72 = bitcast i8* %71 to <16 x i8>*
%73 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %72
%74 = icmp eq <16 x i8> %70, %35
%75 = icmp eq <16 x i8> %73, %37
%76 = zext <16 x i1> %74 to <16 x i8>
%77 = zext <16 x i1> %75 to <16 x i8>
%78 = add <16 x i8> %63, %76
%79 = add <16 x i8> %64, %77
%80 = or i32 %62, 32
%81 = add i32 %10, %80
%82 = zext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %82
%84 = bitcast i8* %83 to <16 x i8>*
%85 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %84
%86 = getelementptr inbounds i8, i8* %83, i64 16
%87 = bitcast i8* %86 to <16 x i8>*
%88 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %87
%89 = icmp eq <16 x i8> %85, %35
%90 = icmp eq <16 x i8> %88, %37
%91 = zext <16 x i1> %89 to <16 x i8>
%92 = zext <16 x i1> %90 to <16 x i8>
%93 = add <16 x i8> %78, %91
%94 = add <16 x i8> %79, %92
%95 = add nuw i32 %62, 64
%96 = add i32 %65, 2
%97 = icmp eq i32 %96, %40
br i1 %97, label %98, label %61
98: ; preds = %61, %59
%99 = phi <16 x i8> [ undef, %59 ], [ %93, %61 ]
%100 = phi <16 x i8> [ undef, %59 ], [ %94, %61 ]
%101 = phi i32 [ 0, %59 ], [ %95, %61 ]
%102 = phi <16 x i8> [ %60, %59 ], [ %93, %61 ]
%103 = phi <16 x i8> [ zeroinitializer, %59 ], [ %94, %61 ]
br i1 %41, label %119, label %104
104: ; preds = %98
%105 = add i32 %10, %101
%106 = zext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %106
%108 = bitcast i8* %107 to <16 x i8>*
%109 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %108
%110 = getelementptr inbounds i8, i8* %107, i64 16
%111 = bitcast i8* %110 to <16 x i8>*
%112 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %111
%113 = icmp eq <16 x i8> %109, %35
%114 = icmp eq <16 x i8> %112, %37
%115 = zext <16 x i1> %113 to <16 x i8>
%116 = zext <16 x i1> %114 to <16 x i8>
%117 = add <16 x i8> %102, %115
%118 = add <16 x i8> %103, %116
br label %119
119: ; preds = %98, %104
%120 = phi <16 x i8> [ %99, %98 ], [ %117, %104 ]
%121 = phi <16 x i8> [ %100, %98 ], [ %118, %104 ]
%122 = add <16 x i8> %121, %120
%123 = call i8 @llvm.vector.reduce.add.v16i8(<16 x i8> %122)
br i1 %42, label %158, label %124
124: ; preds = %119
br i1 %45, label %144, label %125
125: ; preds = %58, %124
%126 = phi i8 [ %52, %58 ], [ %123, %124 ]
%127 = phi i32 [ 0, %58 ], [ %33, %124 ]
%128 = insertelement <8 x i8> <i8 poison, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0>, i8 %126, i64 0
br label %129
129: ; preds = %129, %125
%130 = phi i32 [ %127, %125 ], [ %140, %129 ]
%131 = phi <8 x i8> [ %128, %125 ], [ %139, %129 ]
%132 = add i32 %10, %130
%133 = zext i32 %132 to i64
%134 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %133
%135 = bitcast i8* %134 to <8 x i8>*
%136 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %135
%137 = icmp eq <8 x i8> %136, %49
%138 = zext <8 x i1> %137 to <8 x i8>
%139 = add <8 x i8> %131, %138
%140 = add nuw i32 %130, 8
%141 = icmp eq i32 %140, %46
br i1 %141, label %142, label %129
142: ; preds = %129
%143 = call i8 @llvm.vector.reduce.add.v8i8(<8 x i8> %139)
br i1 %50, label %158, label %144
144: ; preds = %54, %124, %142
%145 = phi i8 [ %52, %54 ], [ %123, %124 ], [ %143, %142 ]
%146 = phi i32 [ %10, %54 ], [ %43, %124 ], [ %47, %142 ]
br label %147
147: ; preds = %144, %147
%148 = phi i8 [ %155, %147 ], [ %145, %144 ]
%149 = phi i32 [ %156, %147 ], [ %146, %144 ]
%150 = zext i32 %149 to i64
%151 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %150
%152 = load i8, i8* %151
%153 = icmp eq i8 %152, %0
%154 = zext i1 %153 to i8
%155 = add i8 %148, %154
%156 = add i32 %149, 1
%157 = icmp ugt i32 %156, %11
br i1 %157, label %158, label %147
158: ; preds = %147, %119, %142, %51
%159 = phi i8 [ %52, %51 ], [ %123, %119 ], [ %143, %142 ], [ %155, %147 ]
%160 = add i32 %53, 1
%161 = icmp ugt i32 %160, %9
br i1 %161, label %162, label %51
162: ; preds = %158, %7
%163 = phi i8 [ 0, %7 ], [ %159, %158 ]
%164 = zext i32 %1 to i64
%165 = getelementptr inbounds i8*, i8** %6, i64 %164
%166 = load i8*, i8** %165
%167 = zext i32 %2 to i64
%168 = getelementptr inbounds i8, i8* %166, i64 %167
store i8 %163, i8* %168
ret void
}