#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*/ printf(char *, int /*<<< orphan*/, long, long, long);
int scanf(char *, long *, long *);
int main() {
  long int num, lim, steps, a, l, i = 1;
  while (scanf("%ld %ld", &num, &lim) == 2) {
    a = num;
    l = lim;
    if (num < 0 && lim < 0)
      break;
    steps = 1;
    while (num > 1) {
      if (num % 2 == 0)
        num = num / 2;
      else
        num = (num * 3 + 1);
      if (num > lim)
        break;
      steps++;
    }
    printf("Case %ld: A = %ld, limit = %ld, number of terms = %ld\n", i++, a, l,
           steps);
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movq   $0x1,-0x38(%rbp)
lea    0xec2(%rip),%rdi
lea    -0x10(%rbp),%rsi
lea    -0x18(%rbp),%rdx
call   1040 <scanf@plt>
cmp    $0x2,%eax
jne    1220 <main+0x100>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jge    117f <main+0x5f>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jge    117f <main+0x5f>
jmp    1220 <main+0x100>
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x10(%rbp)
jle    11f2 <main+0xd2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
cmp    $0x0,%rdx
jne    11c1 <main+0xa1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    11ce <main+0xae>
imul   $0x3,-0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jle    11e1 <main+0xc1>
jmp    11f2 <main+0xd2>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1187 <main+0x67>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x38(%rbp)
mov    %eax,%esi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%r8
lea    0xdf2(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    1137 <main+0x17>
xor    %eax,%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
lea    0xecc(%rip),%rdi
mov    %rsp,%rsi
lea    0x8(%rsp),%rdx
call   1040 <scanf@plt>
cmp    $0x2,%eax
jne    11e2 <main+0xc2>
mov    $0x1,%esi
lea    0xeb2(%rip),%r14
lea    0xea3(%rip),%r15
mov    %rsp,%r12
lea    0x8(%rsp),%r13
jmp    1196 <main+0x76>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rax,(%rsp)
lea    0x1(%rsi),%rbx
mov    %r14,%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    %r15,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %r13,%rdx
call   1040 <scanf@plt>
mov    %rbx,%rsi
cmp    $0x2,%eax
jne    11e2 <main+0xc2>
mov    (%rsp),%rdx
mov    0x8(%rsp),%rcx
test   %rdx,%rdx
jns    11a9 <main+0x89>
test   %rcx,%rcx
js     11e2 <main+0xc2>
mov    $0x1,%r8d
cmp    $0x2,%rdx
jl     1174 <main+0x54>
mov    $0x1,%r8d
mov    %rdx,%rax
xchg   %ax,%ax
mov    %rax,%rdi
shr    %rdi
test   $0x1,%al
lea    0x1(%rax,%rax,2),%rax
cmove  %rdi,%rax
cmp    %rcx,%rax
jg     1170 <main+0x50>
add    $0x1,%r8
cmp    $0x1,%rax
jg     11c0 <main+0xa0>
jmp    1170 <main+0x50>
xor    %eax,%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [8 x i8] c"%ld %ld\00"
@.str.1 = [55 x i8] c"Case %ld: A = %ld, limit = %ld, number of terms = %ld\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
store i32 0, i32* %1
store i64 1, i64* %7
br label %8
8: ; preds = %43, %0
%9 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64* %2, i64* %3)
%10 = icmp eq i32 %9, 2
br i1 %10, label %11, label %51
11: ; preds = %8
%12 = load i64, i64* %2
store i64 %12, i64* %5
%13 = load i64, i64* %3
store i64 %13, i64* %6
%14 = load i64, i64* %2
%15 = icmp slt i64 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %20
16: ; preds = %11
%17 = load i64, i64* %3
%18 = icmp slt i64 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %20
19: ; preds = %16
br label %51
20: ; preds = %16, %11
store i64 1, i64* %4
br label %21
21: ; preds = %40, %20
%22 = load i64, i64* %2
%23 = icmp sgt i64 %22, 1
br i1 %23, label %24, label %43
24: ; preds = %21
%25 = load i64, i64* %2
%26 = srem i64 %25, 2
%27 = icmp eq i64 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %31
28: ; preds = %24
%29 = load i64, i64* %2
%30 = sdiv i64 %29, 2
store i64 %30, i64* %2
br label %35
31: ; preds = %24
%32 = load i64, i64* %2
%33 = mul nsw i64 %32, 3
%34 = add nsw i64 %33, 1
store i64 %34, i64* %2
br label %35
35: ; preds = %31, %28
%36 = load i64, i64* %2
%37 = load i64, i64* %3
%38 = icmp sgt i64 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %40
39: ; preds = %35
br label %43
40: ; preds = %35
%41 = load i64, i64* %4
%42 = add nsw i64 %41, 1
store i64 %42, i64* %4
br label %21
43: ; preds = %39, %21
%44 = load i64, i64* %7
%45 = add nsw i64 %44, 1
store i64 %45, i64* %7
%46 = trunc i64 %44 to i32
%47 = load i64, i64* %5
%48 = load i64, i64* %6
%49 = load i64, i64* %4
%50 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([55 x i8], [55 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %46, i64 %47, i64 %48, i64 %49)
br label %8
51: ; preds = %19, %8
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [8 x i8] c"%ld %ld\00"
@.str.1 = [55 x i8] c"Case %ld: A = %ld, limit = %ld, number of terms = %ld\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i64
%2 = alloca i64
%3 = bitcast i64* %1 to i8*
%4 = bitcast i64* %2 to i8*
%5 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64* %1, i64* %2)
%6 = icmp eq i32 %5, 2
br i1 %6, label %7, label %38
7: ; preds = %0, %31
%8 = phi i64 [ %33, %31 ], [ 1, %0 ]
%9 = load i64, i64* %1
%10 = load i64, i64* %2
%11 = icmp slt i64 %9, 0
%12 = icmp slt i64 %10, 0
%13 = select i1 %11, i1 %12, i1 false
br i1 %13, label %38, label %14
14: ; preds = %7
%15 = icmp sgt i64 %9, 1
br i1 %15, label %16, label %31
16: ; preds = %14, %26
%17 = phi i64 [ %27, %26 ], [ 1, %14 ]
%18 = phi i64 [ %24, %26 ], [ %9, %14 ]
%19 = and i64 %18, 1
%20 = icmp eq i64 %19, 0
%21 = mul nsw i64 %18, 3
%22 = add nsw i64 %21, 1
%23 = lshr i64 %18, 1
%24 = select i1 %20, i64 %23, i64 %22
%25 = icmp sgt i64 %24, %10
br i1 %25, label %29, label %26
26: ; preds = %16
%27 = add nuw nsw i64 %17, 1
%28 = icmp sgt i64 %24, 1
br i1 %28, label %16, label %30
29: ; preds = %16
store i64 %24, i64* %1
br label %31
30: ; preds = %26
store i64 %24, i64* %1
br label %31
31: ; preds = %30, %29, %14
%32 = phi i64 [ %17, %29 ], [ %27, %30 ], [ 1, %14 ]
%33 = add nuw nsw i64 %8, 1
%34 = trunc i64 %8 to i32
%35 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([55 x i8], [55 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %34, i64 %9, i64 %10, i64 %32)
%36 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64* %1, i64* %2)
%37 = icmp eq i32 %36, 2
br i1 %37, label %7, label %38
38: ; preds = %31, %7, %0
ret i32 0
}