#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*/ abort();
int /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *, ...);
int /*<<< orphan*/ free(int *);
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memset(char *, int /*<<< orphan*/, int);
int /*<<< orphan*/ stderr;
void solve(int n, int x, int k1, int k2) {
  int s;
  int *v;
  char *b;
  int i;
  int j;
  s = n * n;
  v = (int *)malloc(s * sizeof(int));
  b = (char *)malloc(s);
  if (v == NULL || b == NULL) {
    fprintf(stderr, "no memory");
    abort();
  }
  memset(b, 0, s);
  fprintf(stderr, "n = %d x = %d N(%d, %d)\n", n, x, k1, k2);
  for (i = 0; i < s; ++i) {
    int x0;
    x0 = x;
    for (j = 0; j < 8; ++j) {
      switch (j) {
      case 0:
        x = x0 - k1 - k2 * n;
        break;
      case 1:
        x = x0 + k1 - k2 * n;
        break;
      case 2:
        x = x0 - k2 - k1 * n;
        break;
      case 3:
        x = x0 + k2 - k1 * n;
        break;
      case 4:
        x = x0 - k2 + k1 * n;
        break;
      case 5:
        x = x0 + k2 + k1 * n;
        break;
      case 6:
        x = x0 - k1 + k2 * n;
        break;
      case 7:
        x = x0 - k1 + k2 * n;
        break;
      }
    }
  }
  free(v);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<solve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     11a3 <solve+0x53>
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
jne    11c1 <solve+0x71>
mov    0x2e36(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xe6d(%rip),%rsi
mov    $0x0,%al
call   1060 <fprintf@plt>
mov    $0x0,%al
call   1040 <abort@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%edx
xor    %esi,%esi
call   1050 <memset@plt>
mov    0x2e0a(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    -0x4(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%r8d
mov    -0x10(%rbp),%r9d
lea    0xe3d(%rip),%rsi
mov    $0x0,%al
call   1060 <fprintf@plt>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    131c <solve+0x1cc>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x30(%rbp)
jge    1309 <solve+0x1b9>
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
sub    $0x7,%rax
ja     12f6 <solve+0x1a6>
mov    -0x40(%rbp),%rax
lea    0xdc6(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
add    %rcx,%rax
jmp    *%rax
mov    -0x34(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    12f6 <solve+0x1a6>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    12f6 <solve+0x1a6>
mov    -0x34(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    12f6 <solve+0x1a6>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    12f6 <solve+0x1a6>
mov    -0x34(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    12f6 <solve+0x1a6>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    12f6 <solve+0x1a6>
mov    -0x34(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    12f6 <solve+0x1a6>
mov    -0x34(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    12fb <solve+0x1ab>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1214 <solve+0xc4>
jmp    130e <solve+0x1be>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11fb <solve+0xab>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<solve>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r14d
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%r12d
mov    %edi,%r13d
mov    %edi,%ebp
imul   %ebp,%ebp
lea    0x0(,%rbp,4),%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %ebp,%edi
call   1070 <malloc@plt>
test   %rbx,%rbx
je     11d1 <solve+0x81>
test   %rax,%rax
je     11d1 <solve+0x81>
mov    %rax,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1050 <memset@plt>
mov    0x2e41(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xe62(%rip),%rsi
mov    %r13d,%edx
mov    %r12d,%ecx
mov    %r15d,%r8d
mov    %r14d,%r9d
xor    %eax,%eax
call   1060 <fprintf@plt>
mov    %rbx,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>
mov    0x2e08(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xe1f(%rip),%rsi
xor    %eax,%eax
call   1060 <fprintf@plt>
xor    %eax,%eax
call   1040 <abort@plt>

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [10 x i8] c"no memory\00"
@.str.1 = [25 x i8] c"n = %d x = %d N(%d, %d)\0A\00"
define void @solve(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i8*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%15 = load i32, i32* %5
%16 = load i32, i32* %5
%17 = mul nsw i32 %15, %16
store i32 %17, i32* %9
%18 = load i32, i32* %9
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = mul i64 %19, 4
%21 = trunc i64 %20 to i32
%22 = call i64 @malloc(i32 %21)
%23 = inttoptr i64 %22 to i32*
store i32* %23, i32** %10
%24 = load i32, i32* %9
%25 = call i64 @malloc(i32 %24)
%26 = inttoptr i64 %25 to i8*
store i8* %26, i8** %11
%27 = load i32*, i32** %10
%28 = icmp eq i32* %27, null
br i1 %28, label %32, label %29
29: ; preds = %4
%30 = load i8*, i8** %11
%31 = icmp eq i8* %30, null
br i1 %31, label %32, label %36
32: ; preds = %29, %4
%33 = load i32, i32* @stderr
%34 = call i32 (i32, i8*, ...) @fprintf(i32 %33, i8* getelementptr inbounds ([10 x i8], [10 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%35 = call i32 (...) @abort()
unreachable
36: ; preds = %29
%37 = load i8*, i8** %11
%38 = load i32, i32* %9
%39 = call i32 @memset(i8* %37, i32 0, i32 %38)
%40 = load i32, i32* @stderr
%41 = load i32, i32* %5
%42 = load i32, i32* %6
%43 = load i32, i32* %7
%44 = load i32, i32* %8
%45 = call i32 (i32, i8*, ...) @fprintf(i32 %40, i8* getelementptr inbounds ([25 x i8], [25 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %41, i32 %42, i32 %43, i32 %44)
store i32 0, i32* %12
br label %46
46: ; preds = %126, %36
%47 = load i32, i32* %12
%48 = load i32, i32* %9
%49 = icmp slt i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %129
50: ; preds = %46
%51 = load i32, i32* %6
store i32 %51, i32* %14
store i32 0, i32* %13
br label %52
52: ; preds = %122, %50
%53 = load i32, i32* %13
%54 = icmp slt i32 %53, 8
br i1 %54, label %55, label %125
55: ; preds = %52
%56 = load i32, i32* %13
switch i32 %56, label %121 [
i32 0, label %57
i32 1, label %65
i32 2, label %73
i32 3, label %81
i32 4, label %89
i32 5, label %97
i32 6, label %105
i32 7, label %113
]
57: ; preds = %55
%58 = load i32, i32* %14
%59 = load i32, i32* %7
%60 = sub nsw i32 %58, %59
%61 = load i32, i32* %8
%62 = load i32, i32* %5
%63 = mul nsw i32 %61, %62
%64 = sub nsw i32 %60, %63
store i32 %64, i32* %6
br label %121
65: ; preds = %55
%66 = load i32, i32* %14
%67 = load i32, i32* %7
%68 = add nsw i32 %66, %67
%69 = load i32, i32* %8
%70 = load i32, i32* %5
%71 = mul nsw i32 %69, %70
%72 = sub nsw i32 %68, %71
store i32 %72, i32* %6
br label %121
73: ; preds = %55
%74 = load i32, i32* %14
%75 = load i32, i32* %8
%76 = sub nsw i32 %74, %75
%77 = load i32, i32* %7
%78 = load i32, i32* %5
%79 = mul nsw i32 %77, %78
%80 = sub nsw i32 %76, %79
store i32 %80, i32* %6
br label %121
81: ; preds = %55
%82 = load i32, i32* %14
%83 = load i32, i32* %8
%84 = add nsw i32 %82, %83
%85 = load i32, i32* %7
%86 = load i32, i32* %5
%87 = mul nsw i32 %85, %86
%88 = sub nsw i32 %84, %87
store i32 %88, i32* %6
br label %121
89: ; preds = %55
%90 = load i32, i32* %14
%91 = load i32, i32* %8
%92 = sub nsw i32 %90, %91
%93 = load i32, i32* %7
%94 = load i32, i32* %5
%95 = mul nsw i32 %93, %94
%96 = add nsw i32 %92, %95
store i32 %96, i32* %6
br label %121
97: ; preds = %55
%98 = load i32, i32* %14
%99 = load i32, i32* %8
%100 = add nsw i32 %98, %99
%101 = load i32, i32* %7
%102 = load i32, i32* %5
%103 = mul nsw i32 %101, %102
%104 = add nsw i32 %100, %103
store i32 %104, i32* %6
br label %121
105: ; preds = %55
%106 = load i32, i32* %14
%107 = load i32, i32* %7
%108 = sub nsw i32 %106, %107
%109 = load i32, i32* %8
%110 = load i32, i32* %5
%111 = mul nsw i32 %109, %110
%112 = add nsw i32 %108, %111
store i32 %112, i32* %6
br label %121
113: ; preds = %55
%114 = load i32, i32* %14
%115 = load i32, i32* %7
%116 = sub nsw i32 %114, %115
%117 = load i32, i32* %8
%118 = load i32, i32* %5
%119 = mul nsw i32 %117, %118
%120 = add nsw i32 %116, %119
store i32 %120, i32* %6
br label %121
121: ; preds = %55, %113, %105, %97, %89, %81, %73, %65, %57
br label %122
122: ; preds = %121
%123 = load i32, i32* %13
%124 = add nsw i32 %123, 1
store i32 %124, i32* %13
br label %52
125: ; preds = %52
br label %126
126: ; preds = %125
%127 = load i32, i32* %12
%128 = add nsw i32 %127, 1
store i32 %128, i32* %12
br label %46
129: ; preds = %46
%130 = load i32*, i32** %10
%131 = call i32 @free(i32* %130)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [10 x i8] c"no memory\00"
@.str.1 = [25 x i8] c"n = %d x = %d N(%d, %d)\0A\00"
define void @solve(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = mul nsw i32 %0, %0
%6 = shl i32 %5, 2
%7 = tail call i64 @malloc(i32 %6)
%8 = tail call i64 @malloc(i32 %5)
%9 = icmp eq i64 %7, 0
%10 = icmp eq i64 %8, 0
%11 = select i1 %9, i1 true, i1 %10
br i1 %11, label %12, label %16
12: ; preds = %4
%13 = load i32, i32* @stderr
%14 = tail call i32 (i32, i8*, ...) @fprintf(i32 %13, i8* getelementptr inbounds ([10 x i8], [10 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%15 = tail call i32 (...) @abort()
unreachable
16: ; preds = %4
%17 = inttoptr i64 %8 to i8*
%18 = tail call i32 @memset(i8* %17, i32 0, i32 %5)
%19 = load i32, i32* @stderr
%20 = tail call i32 (i32, i8*, ...) @fprintf(i32 %19, i8* getelementptr inbounds ([25 x i8], [25 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3)
%21 = inttoptr i64 %7 to i32*
%22 = tail call i32 @free(i32* %21)
ret void
}