int findLucky(int *arr, int arrSize) {
  int cache[501] = {};
  for (int i = 0; i < arrSize; i++) {
    cache[arr[i]] += 1;
  };
  for (int i = 500; i > 0; i--) {
    if (cache[i] == i) {
      return i;
    }
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<findLucky>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x800,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
lea    -0x7f0(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x7d4,%edx
call   1030 <memset@plt>
movl   $0x0,-0x7f4(%rbp)
mov    -0x7f4(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1182 <findLucky+0x72>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x7f4(%rbp),%rcx
movslq (%rax,%rcx,4),%rax
mov    -0x7f0(%rbp,%rax,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x7f0(%rbp,%rax,4)
mov    -0x7f4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x7f4(%rbp)
jmp    113f <findLucky+0x2f>
movl   $0x1f4,-0x7f8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x7f8(%rbp)
jle    11da <findLucky+0xca>
movslq -0x7f8(%rbp),%rax
mov    -0x7f0(%rbp,%rax,4),%eax
cmp    -0x7f8(%rbp),%eax
jne    11c1 <findLucky+0xb1>
mov    -0x7f8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11e1 <findLucky+0xd1>
jmp    11c6 <findLucky+0xb6>
mov    -0x7f8(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x7f8(%rbp)
jmp    118c <findLucky+0x7c>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x800,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<findLucky>:
push   %rbp
push   %rbx
sub    $0x7d8,%rsp
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%rbx
mov    %rsp,%rdi
mov    $0x7d4,%edx
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    11a1 <findLucky+0x91>
mov    %ebp,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rdx
jae    1146 <findLucky+0x36>
xor    %edx,%edx
jmp    117c <findLucky+0x6c>
and    $0xfffffffc,%ecx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq (%rbx,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rsp,%rsi,4)
movslq 0x4(%rbx,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rsp,%rsi,4)
movslq 0x8(%rbx,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rsp,%rsi,4)
movslq 0xc(%rbx,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rsp,%rsi,4)
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1150 <findLucky+0x40>
test   %rax,%rax
je     11a1 <findLucky+0x91>
lea    (%rbx,%rdx,4),%rcx
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq (%rcx,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rsp,%rsi,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    1190 <findLucky+0x80>
mov    $0x1f0,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x4(%rcx),%eax
cmp    (%rsp,%rax,4),%eax
je     11ea <findLucky+0xda>
lea    0x3(%rcx),%eax
cmp    (%rsp,%rax,4),%eax
je     11ea <findLucky+0xda>
lea    0x2(%rcx),%eax
cmp    (%rsp,%rax,4),%eax
je     11ea <findLucky+0xda>
lea    0x1(%rcx),%eax
cmp    (%rsp,%rax,4),%eax
je     11ea <findLucky+0xda>
mov    %ecx,%eax
cmp    (%rsp,%rax,4),%ecx
je     11e8 <findLucky+0xd8>
lea    -0x5(%rcx),%eax
cmp    $0x1,%ecx
mov    %eax,%ecx
ja     11b0 <findLucky+0xa0>
mov    $0xffffffff,%eax
jmp    11ea <findLucky+0xda>
mov    %ecx,%eax
add    $0x7d8,%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @findLucky(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca [501 x i32]
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
%9 = bitcast [501 x i32]* %6 to i8*
store i32 0, i32* %7
br label %10
10: ; preds = %24, %2
%11 = load i32, i32* %7
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %27
14: ; preds = %10
%15 = load i32*, i32** %4
%16 = load i32, i32* %7
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds [501 x i32], [501 x i32]* %6, i64 0, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %21
br label %24
24: ; preds = %14
%25 = load i32, i32* %7
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %7
br label %10
27: ; preds = %10
store i32 500, i32* %8
br label %28
28: ; preds = %41, %27
%29 = load i32, i32* %8
%30 = icmp sgt i32 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %44
31: ; preds = %28
%32 = load i32, i32* %8
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds [501 x i32], [501 x i32]* %6, i64 0, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = load i32, i32* %8
%37 = icmp eq i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %40
38: ; preds = %31
%39 = load i32, i32* %8
store i32 %39, i32* %3
br label %45
40: ; preds = %31
br label %41
41: ; preds = %40
%42 = load i32, i32* %8
%43 = add nsw i32 %42, -1
store i32 %43, i32* %8
br label %28
44: ; preds = %28
store i32 -1, i32* %3
br label %45
45: ; preds = %44, %38
%46 = load i32, i32* %3
ret i32 %46
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @findLucky(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = alloca [501 x i32]
%4 = bitcast [501 x i32]* %3 to i8*
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %6, label %61
6: ; preds = %2
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = and i64 %7, 3
%10 = icmp ult i64 %8, 3
br i1 %10, label %46, label %11
11: ; preds = %6
%12 = and i64 %7, 4294967292
br label %13
13: ; preds = %13, %11
%14 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %43, %13 ]
%15 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %44, %13 ]
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%17 = load i32, i32* %16
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds [501 x i32], [501 x i32]* %3, i64 0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %19
%22 = or i64 %14, 1
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds [501 x i32], [501 x i32]* %3, i64 0, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %26
%29 = or i64 %14, 2
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds [501 x i32], [501 x i32]* %3, i64 0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %33
%36 = or i64 %14, 3
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds [501 x i32], [501 x i32]* %3, i64 0, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %40
%43 = add nuw nsw i64 %14, 4
%44 = add i64 %15, 4
%45 = icmp eq i64 %44, %12
br i1 %45, label %46, label %13
46: ; preds = %13, %6
%47 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %43, %13 ]
%48 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %48, label %61, label %49
49: ; preds = %46, %49
%50 = phi i64 [ %58, %49 ], [ %47, %46 ]
%51 = phi i64 [ %59, %49 ], [ 0, %46 ]
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %50
%53 = load i32, i32* %52
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds [501 x i32], [501 x i32]* %3, i64 0, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %55
%58 = add nuw nsw i64 %50, 1
%59 = add i64 %51, 1
%60 = icmp eq i64 %59, %9
br i1 %60, label %61, label %49
61: ; preds = %46, %49, %2
br label %62
62: ; preds = %92, %61
%63 = phi i32 [ 500, %61 ], [ %93, %92 ]
%64 = zext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds [501 x i32], [501 x i32]* %3, i64 0, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = icmp eq i32 %66, %63
br i1 %67, label %95, label %68
68: ; preds = %62
%69 = add nsw i32 %63, -1
%70 = zext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds [501 x i32], [501 x i32]* %3, i64 0, i64 %70
%72 = load i32, i32* %71
%73 = icmp eq i32 %72, %69
br i1 %73, label %95, label %74
74: ; preds = %68
%75 = add nsw i32 %63, -2
%76 = zext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds [501 x i32], [501 x i32]* %3, i64 0, i64 %76
%78 = load i32, i32* %77
%79 = icmp eq i32 %78, %75
br i1 %79, label %95, label %80
80: ; preds = %74
%81 = add nsw i32 %63, -3
%82 = zext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds [501 x i32], [501 x i32]* %3, i64 0, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = icmp eq i32 %84, %81
br i1 %85, label %95, label %86
86: ; preds = %80
%87 = add nsw i32 %63, -4
%88 = zext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds [501 x i32], [501 x i32]* %3, i64 0, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
%91 = icmp eq i32 %90, %87
br i1 %91, label %95, label %92
92: ; preds = %86
%93 = add nsw i32 %63, -5
%94 = icmp ugt i32 %87, 1
br i1 %94, label %62, label %95
95: ; preds = %92, %86, %80, %74, %68, %62
%96 = phi i32 [ %63, %62 ], [ %69, %68 ], [ %75, %74 ], [ %81, %80 ], [ %87, %86 ], [ -1, %92 ]
ret i32 %96
}