#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 */
size_t range_rand(int /*<<< orphan*/, size_t);
void knuth_rand_subset(int arr[], size_t arr_sz, size_t max) {
  size_t missing;
  size_t remaining;
  missing = arr_sz;
  remaining = max + 1;
  size_t i = 0;
  size_t j = 0;
  while (missing != 0) {
    if (range_rand(0, remaining - 1) < missing) {
      arr[j++] = i;
      missing--;
    }
    remaining--;
    i++;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<knuth_rand_subset>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     11b1 <knuth_rand_subset+0xa1>
mov    -0x28(%rbp),%rsi
sub    $0x1,%rsi
xor    %edi,%edi
call   1030 <range_rand@plt>
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jae    1194 <knuth_rand_subset+0x84>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,-0x38(%rbp)
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1148 <knuth_rand_subset+0x38>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<knuth_rand_subset>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %rsi,%rsi
je     1159 <knuth_rand_subset+0x49>
mov    %rdx,%r12
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
xor    %ebx,%ebx
xor    %r13d,%r13d
jmp    113c <knuth_rand_subset+0x2c>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%ebx
add    $0xffffffffffffffff,%r12
test   %r14,%r14
je     1159 <knuth_rand_subset+0x49>
xor    %edi,%edi
mov    %r12,%rsi
call   1030 <range_rand@plt>
cmp    %r14,%rax
jae    1130 <knuth_rand_subset+0x20>
mov    %ebx,(%r15,%r13,4)
add    $0x1,%r13
add    $0xffffffffffffffff,%r14
jmp    1130 <knuth_rand_subset+0x20>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @knuth_rand_subset(i32* %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
store i32* %0, i32** %4
store i64 %1, i64* %5
store i64 %2, i64* %6
%11 = load i64, i64* %5
store i64 %11, i64* %7
%12 = load i64, i64* %6
%13 = add i64 %12, 1
store i64 %13, i64* %8
store i64 0, i64* %9
store i64 0, i64* %10
br label %14
14: ; preds = %32, %3
%15 = load i64, i64* %7
%16 = icmp ne i64 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %37
17: ; preds = %14
%18 = load i64, i64* %8
%19 = sub i64 %18, 1
%20 = call i64 @range_rand(i32 0, i64 %19)
%21 = load i64, i64* %7
%22 = icmp ult i64 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %32
23: ; preds = %17
%24 = load i64, i64* %9
%25 = trunc i64 %24 to i32
%26 = load i32*, i32** %4
%27 = load i64, i64* %10
%28 = add i64 %27, 1
store i64 %28, i64* %10
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %27
store i32 %25, i32* %29
%30 = load i64, i64* %7
%31 = add i64 %30, -1
store i64 %31, i64* %7
br label %32
32: ; preds = %23, %17
%33 = load i64, i64* %8
%34 = add i64 %33, -1
store i64 %34, i64* %8
%35 = load i64, i64* %9
%36 = add i64 %35, 1
store i64 %36, i64* %9
br label %14
37: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @knuth_rand_subset(i32* nocapture writeonly %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %4, label %25, label %5
5: ; preds = %3
%6 = add i64 %2, 1
br label %7
7: ; preds = %5, %20
%8 = phi i64 [ %22, %20 ], [ 0, %5 ]
%9 = phi i64 [ %23, %20 ], [ 0, %5 ]
%10 = phi i64 [ %12, %20 ], [ %6, %5 ]
%11 = phi i64 [ %21, %20 ], [ %1, %5 ]
%12 = add i64 %10, -1
%13 = tail call i64 @range_rand(i32 0, i64 %12)
%14 = icmp ult i64 %13, %11
br i1 %14, label %15, label %20
15: ; preds = %7
%16 = trunc i64 %9 to i32
%17 = add i64 %8, 1
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %8
store i32 %16, i32* %18
%19 = add i64 %11, -1
br label %20
20: ; preds = %15, %7
%21 = phi i64 [ %19, %15 ], [ %11, %7 ]
%22 = phi i64 [ %17, %15 ], [ %8, %7 ]
%23 = add i64 %9, 1
%24 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %24, label %25, label %7
25: ; preds = %20, %3
ret void
}