#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 */
typedef size_t uint8_t;
typedef int uint32_t;
typedef int uint16_t;

/* Variables and functions */
void hist_uint8(const char *image, uint16_t rows, uint16_t cols,
                uint32_t r_stride, uint32_t c_stride, uint32_t *histogram,
                uint8_t *min, uint8_t *max) {
  uint8_t working_min = 255;
  uint8_t working_max = 0;
  const char *row_start, *pixel;
  for (row_start = image; row_start != image + rows * r_stride;
       row_start += r_stride) {
    for (pixel = row_start; pixel != row_start + cols * c_stride;
         pixel += c_stride) {
      uint8_t val = *(uint8_t *)pixel;
      histogram[val]++;
      if (val < working_min)
        working_min = val;
      else if (val > working_max)
        working_max = val;
    }
  }
  *min = working_min;
  *max = working_max;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<hist_uint8>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8d,-0x18(%rbp)
mov    %r9,-0x20(%rbp)
movq   $0xff,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0xc(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
add    %rdx,%rcx
cmp    %rcx,%rax
je     1205 <hist_uint8+0x105>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%edx
imul   -0x18(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
add    %rdx,%rcx
cmp    %rcx,%rax
je     11ea <hist_uint8+0xea>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x48(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jae    11b4 <hist_uint8+0xb4>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11cf <hist_uint8+0xcf>
mov    -0x48(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jbe    11ca <hist_uint8+0xca>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    11cf <hist_uint8+0xcf>
jmp    11d4 <hist_uint8+0xd4>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    115f <hist_uint8+0x5f>
jmp    11ef <hist_uint8+0xef>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1139 <hist_uint8+0x39>
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<hist_uint8>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    0x38(%rsp),%r10
mov    0x30(%rsp),%r11
imul   %ecx,%esi
test   %esi,%esi
je     1178 <hist_uint8+0x78>
movslq %esi,%r14
add    %rdi,%r14
imul   %r8d,%edx
movslq %edx,%r15
movslq %r8d,%r12
movslq %ecx,%r8
mov    $0xff,%r13d
xor    %ecx,%ecx
jmp    1148 <hist_uint8+0x48>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %r8,%rdi
cmp    %r14,%rdi
je     1180 <hist_uint8+0x80>
test   %edx,%edx
je     1140 <hist_uint8+0x40>
xor    %ebx,%ebx
xchg   %ax,%ax
mov    (%rdi,%rbx,1),%rsi
addl   $0x1,(%r9,%rsi,4)
cmp    %rcx,%rsi
mov    %rcx,%rax
cmova  %rsi,%rax
cmp    %r13,%rsi
cmovae %rax,%rcx
cmovb  %rsi,%r13
add    %r12,%rbx
cmp    %rbx,%r15
jne    1150 <hist_uint8+0x50>
jmp    1140 <hist_uint8+0x40>
mov    $0xff,%r13d
xor    %ecx,%ecx
mov    %r13,(%r11)
mov    %rcx,(%r10)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @hist_uint8(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32* %5, i64* %6, i64* %7) {
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32*
%15 = alloca i64*
%16 = alloca i64*
%17 = alloca i64
%18 = alloca i64
%19 = alloca i8*
%20 = alloca i8*
%21 = alloca i64
store i8* %0, i8** %9
store i32 %1, i32* %10
store i32 %2, i32* %11
store i32 %3, i32* %12
store i32 %4, i32* %13
store i32* %5, i32** %14
store i64* %6, i64** %15
store i64* %7, i64** %16
store i64 255, i64* %17
store i64 0, i64* %18
%22 = load i8*, i8** %9
store i8* %22, i8** %19
br label %23
23: ; preds = %71, %8
%24 = load i8*, i8** %19
%25 = load i8*, i8** %9
%26 = load i32, i32* %10
%27 = load i32, i32* %12
%28 = mul nsw i32 %26, %27
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i64 %29
%31 = icmp ne i8* %24, %30
br i1 %31, label %32, label %76
32: ; preds = %23
%33 = load i8*, i8** %19
store i8* %33, i8** %20
br label %34
34: ; preds = %65, %32
%35 = load i8*, i8** %20
%36 = load i8*, i8** %19
%37 = load i32, i32* %11
%38 = load i32, i32* %13
%39 = mul nsw i32 %37, %38
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i64 %40
%42 = icmp ne i8* %35, %41
br i1 %42, label %43, label %70
43: ; preds = %34
%44 = load i8*, i8** %20
%45 = bitcast i8* %44 to i64*
%46 = load i64, i64* %45
store i64 %46, i64* %21
%47 = load i32*, i32** %14
%48 = load i64, i64* %21
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %49
%52 = load i64, i64* %21
%53 = load i64, i64* %17
%54 = icmp ult i64 %52, %53
br i1 %54, label %55, label %57
55: ; preds = %43
%56 = load i64, i64* %21
store i64 %56, i64* %17
br label %64
57: ; preds = %43
%58 = load i64, i64* %21
%59 = load i64, i64* %18
%60 = icmp ugt i64 %58, %59
br i1 %60, label %61, label %63
61: ; preds = %57
%62 = load i64, i64* %21
store i64 %62, i64* %18
br label %63
63: ; preds = %61, %57
br label %64
64: ; preds = %63, %55
br label %65
65: ; preds = %64
%66 = load i32, i32* %13
%67 = load i8*, i8** %20
%68 = sext i32 %66 to i64
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %67, i64 %68
store i8* %69, i8** %20
br label %34
70: ; preds = %34
br label %71
71: ; preds = %70
%72 = load i32, i32* %12
%73 = load i8*, i8** %19
%74 = sext i32 %72 to i64
%75 = getelementptr inbounds i8, i8* %73, i64 %74
store i8* %75, i8** %19
br label %23
76: ; preds = %23
%77 = load i64, i64* %17
%78 = load i64*, i64** %15
store i64 %77, i64* %78
%79 = load i64, i64* %18
%80 = load i64*, i64** %16
store i64 %79, i64* %80
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @hist_uint8(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32* nocapture %5, i64* nocapture writeonly %6, i64* nocapture writeonly %7) {
%9 = mul nsw i32 %3, %1
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %10
%12 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %12, label %45, label %13
13: ; preds = %8
%14 = mul nsw i32 %4, %2
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = sext i32 %4 to i64
%17 = sext i32 %3 to i64
%18 = icmp eq i32 %14, 0
br label %19
19: ; preds = %13, %40
%20 = phi i64 [ 255, %13 ], [ %42, %40 ]
%21 = phi i8* [ %0, %13 ], [ %43, %40 ]
%22 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %41, %40 ]
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %15
br i1 %18, label %40, label %24
24: ; preds = %19, %24
%25 = phi i64 [ %37, %24 ], [ %20, %19 ]
%26 = phi i8* [ %38, %24 ], [ %21, %19 ]
%27 = phi i64 [ %36, %24 ], [ %22, %19 ]
%28 = bitcast i8* %26 to i64*
%29 = load i64, i64* %28
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %30
%33 = icmp ult i64 %29, %25
%34 = icmp ugt i64 %29, %27
%35 = select i1 %34, i64 %29, i64 %27
%36 = select i1 %33, i64 %27, i64 %35
%37 = select i1 %33, i64 %29, i64 %25
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 %16
%39 = icmp eq i8* %38, %23
br i1 %39, label %40, label %24
40: ; preds = %24, %19
%41 = phi i64 [ %22, %19 ], [ %36, %24 ]
%42 = phi i64 [ %20, %19 ], [ %37, %24 ]
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %17
%44 = icmp eq i8* %43, %11
br i1 %44, label %45, label %19
45: ; preds = %40, %8
%46 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %41, %40 ]
%47 = phi i64 [ 255, %8 ], [ %42, %40 ]
store i64 %47, i64* %6
store i64 %46, i64* %7
ret void
}