#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 binomial(int, int);
void unrank(int r, int k, int *a) {
  int i, p;
  for (i = k; i > 0; --i) {
    p = i - 1;
    do
      ++p;
    while (binomial(p, i) <= r);
    r -= binomial(p - 1, i);
    a[i - 1] = p - 1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<unrank>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jle    1194 <unrank+0x84>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1030 <binomial@plt>
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jle    113b <unrank+0x2b>
mov    -0x18(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1030 <binomial@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1128 <unrank+0x18>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<unrank>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    1170 <unrank+0x60>
mov    %rdx,%r14
mov    %edi,%r15d
mov    %esi,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
lea    -0x1(%rbx),%r12
mov    %ebx,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebp,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <binomial@plt>
add    $0x1,%ebp
cmp    %r15d,%eax
jle    1140 <unrank+0x30>
add    $0xfffffffe,%ebp
mov    %ebp,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <binomial@plt>
sub    %eax,%r15d
mov    %r12d,%eax
mov    %ebp,(%r14,%rax,4)
cmp    $0x1,%rbx
mov    %r12,%rbx
jg     1130 <unrank+0x20>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @unrank(i32 %0, i32 %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32* %2, i32** %6
%9 = load i32, i32* %5
store i32 %9, i32* %7
br label %10
10: ; preds = %39, %3
%11 = load i32, i32* %7
%12 = icmp sgt i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %42
13: ; preds = %10
%14 = load i32, i32* %7
%15 = sub nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %8
br label %16
16: ; preds = %19, %13
%17 = load i32, i32* %8
%18 = add nsw i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %8
br label %19
19: ; preds = %16
%20 = load i32, i32* %8
%21 = load i32, i32* %7
%22 = call i32 @binomial(i32 %20, i32 %21)
%23 = load i32, i32* %4
%24 = icmp sle i32 %22, %23
br i1 %24, label %16, label %25
25: ; preds = %19
%26 = load i32, i32* %8
%27 = sub nsw i32 %26, 1
%28 = load i32, i32* %7
%29 = call i32 @binomial(i32 %27, i32 %28)
%30 = load i32, i32* %4
%31 = sub nsw i32 %30, %29
store i32 %31, i32* %4
%32 = load i32, i32* %8
%33 = sub nsw i32 %32, 1
%34 = load i32*, i32** %6
%35 = load i32, i32* %7
%36 = sub nsw i32 %35, 1
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %37
store i32 %33, i32* %38
br label %39
39: ; preds = %25
%40 = load i32, i32* %7
%41 = add nsw i32 %40, -1
store i32 %41, i32* %7
br label %10
42: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @unrank(i32 %0, i32 %1, i32* nocapture writeonly %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %25
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %1 to i64
br label %7
7: ; preds = %5, %18
%8 = phi i64 [ %6, %5 ], [ %10, %18 ]
%9 = phi i32 [ %0, %5 ], [ %21, %18 ]
%10 = add nsw i64 %8, -1
%11 = trunc i64 %10 to i32
%12 = trunc i64 %8 to i32
br label %13
13: ; preds = %13, %7
%14 = phi i32 [ %11, %7 ], [ %15, %13 ]
%15 = add nsw i32 %14, 1
%16 = tail call i32 @binomial(i32 %15, i32 %12)
%17 = icmp sgt i32 %16, %9
br i1 %17, label %18, label %13
18: ; preds = %13
%19 = trunc i64 %8 to i32
%20 = tail call i32 @binomial(i32 %14, i32 %19)
%21 = sub nsw i32 %9, %20
%22 = and i64 %10, 4294967295
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %22
store i32 %14, i32* %23
%24 = icmp sgt i64 %8, 1
br i1 %24, label %7, label %25
25: ; preds = %18, %3
ret void
}