#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 uint64_t;

/* Variables and functions */
int *malloc(int);
int *compute_vir_list(uint64_t *string, int nset, int norb, int nelec) {
  size_t k, i;
  int *vir = malloc(sizeof(int) * (norb - nelec));
  int off = 0;
  int vir_ind = 0;
  for (k = nset; k > 0; --k) {
    int i_max = ((norb - off) < 64 ? (norb - off) : 64);
    for (i = 0; i < i_max; ++i) {
      int i_occ = (string[k - 1] >> i) & 1;
      if (!i_occ) {
        vir[vir_ind] = i + off;
        vir_ind++;
      }
    }
    off += 64;
  }
  return vir;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<compute_vir_list>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
jbe    121f <compute_vir_list+0x10f>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0x34(%rbp),%eax
cmp    $0x40,%eax
jge    117a <compute_vir_list+0x6a>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    1187 <compute_vir_list+0x77>
mov    $0x40,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    1187 <compute_vir_list+0x77>
mov    -0x44(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    1205 <compute_vir_list+0xf5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
shr    %cl,%rax
and    $0x1,%rax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x40(%rbp)
jne    11ef <compute_vir_list+0xdf>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %eax,%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    11f4 <compute_vir_list+0xe4>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1195 <compute_vir_list+0x85>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x40,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1152 <compute_vir_list+0x42>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<compute_vir_list>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r14
mov    %edx,%edi
sub    %ecx,%edi
shl    $0x2,%edi
call   1030 <malloc@plt>
test   %ebp,%ebp
je     1229 <compute_vir_list+0x119>
movslq %ebp,%r10
xor    %r12d,%r12d
mov    $0x1,%r11d
mov    $0x40,%r8d
xor    %ebp,%ebp
xor    %r13d,%r13d
jmp    1165 <compute_vir_list+0x55>
add    $0x40,%r13d
add    $0x1,%r12d
add    $0x40,%r11d
test   %r10,%r10
je     1229 <compute_vir_list+0x119>
mov    %r12d,%edx
shl    $0x6,%edx
mov    %r15d,%ecx
sub    %edx,%ecx
cmp    $0x40,%ecx
cmovge %r8d,%ecx
cmp    $0x2,%ecx
mov    $0x1,%edx
cmovae %ecx,%edx
add    $0xffffffffffffffff,%r10
cmp    %r15d,%r13d
je     1150 <compute_vir_list+0x40>
movslq %edx,%r9
mov    (%r14,%r10,8),%rbx
cmp    $0x2,%ecx
jae    11b0 <compute_vir_list+0xa0>
xor    %edi,%edi
test   $0x1,%r9b
je     1150 <compute_vir_list+0x40>
jmp    120e <compute_vir_list+0xfe>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r9,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
mov    %r11d,%edx
xor    %ecx,%ecx
jmp    11cc <compute_vir_list+0xbc>
xchg   %ax,%ax
add    $0x2,%edx
add    $0x1,%rcx
cmp    %rsi,%rcx
je     1200 <compute_vir_list+0xf0>
mov    %rcx,%rdi
bt     %rcx,%rbx
jb     11e1 <compute_vir_list+0xd1>
lea    -0x1(%rdx),%ecx
movslq %ebp,%rbp
mov    %ecx,(%rax,%rbp,4)
add    $0x1,%ebp
lea    0x1(%rdi),%rcx
bt     %rcx,%rbx
jb     11c0 <compute_vir_list+0xb0>
movslq %ebp,%rbp
mov    %edx,(%rax,%rbp,4)
add    $0x1,%ebp
jmp    11c0 <compute_vir_list+0xb0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%rdi
test   $0x1,%r9b
je     1150 <compute_vir_list+0x40>
bt     %rdi,%rbx
jb     1150 <compute_vir_list+0x40>
add    %r13d,%edi
movslq %ebp,%rbp
mov    %edi,(%rax,%rbp,4)
add    $0x1,%ebp
jmp    1150 <compute_vir_list+0x40>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define noalias i32* @compute_vir_list(i64* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = sub nsw i32 %2, %3
%6 = shl i32 %5, 2
%7 = tail call i32* @malloc(i32 %6)
%8 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %8, label %80, label %9
9: ; preds = %4
%10 = sext i32 %1 to i64
br label %11
11: ; preds = %9, %75
%12 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %79, %75 ]
%13 = phi i64 [ %10, %9 ], [ %22, %75 ]
%14 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %76, %75 ]
%15 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %77, %75 ]
%16 = mul i32 %12, -64
%17 = add i32 %16, %2
%18 = call i32 @llvm.smin.i32(i32 %17, i32 64)
%19 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %18, i32 1)
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = icmp eq i32 %15, %2
%22 = add i64 %13, -1
br i1 %21, label %75, label %23
23: ; preds = %11
%24 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %22
%25 = load i64, i64* %24
%26 = and i64 %20, 1
%27 = icmp ult i32 %18, 2
br i1 %27, label %60, label %28
28: ; preds = %23
%29 = and i64 %20, -2
br label %30
30: ; preds = %55, %28
%31 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %57, %55 ]
%32 = phi i32 [ %14, %28 ], [ %56, %55 ]
%33 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %58, %55 ]
%34 = shl nuw i64 1, %31
%35 = and i64 %25, %34
%36 = icmp eq i64 %35, 0
br i1 %36, label %37, label %43
37: ; preds = %30
%38 = trunc i64 %31 to i32
%39 = add i32 %15, %38
%40 = sext i32 %32 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %40
store i32 %39, i32* %41
%42 = add nsw i32 %32, 1
br label %43
43: ; preds = %37, %30
%44 = phi i32 [ %32, %30 ], [ %42, %37 ]
%45 = or i64 %31, 1
%46 = shl nuw i64 1, %45
%47 = and i64 %25, %46
%48 = icmp eq i64 %47, 0
br i1 %48, label %49, label %55
49: ; preds = %43
%50 = trunc i64 %45 to i32
%51 = add i32 %15, %50
%52 = sext i32 %44 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %52
store i32 %51, i32* %53
%54 = add nsw i32 %44, 1
br label %55
55: ; preds = %49, %43
%56 = phi i32 [ %44, %43 ], [ %54, %49 ]
%57 = add nuw i64 %31, 2
%58 = add i64 %33, 2
%59 = icmp eq i64 %58, %29
br i1 %59, label %60, label %30
60: ; preds = %55, %23
%61 = phi i32 [ undef, %23 ], [ %56, %55 ]
%62 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %57, %55 ]
%63 = phi i32 [ %14, %23 ], [ %56, %55 ]
%64 = icmp eq i64 %26, 0
br i1 %64, label %75, label %65
65: ; preds = %60
%66 = shl nuw i64 1, %62
%67 = and i64 %25, %66
%68 = icmp eq i64 %67, 0
br i1 %68, label %69, label %75
69: ; preds = %65
%70 = trunc i64 %62 to i32
%71 = add i32 %15, %70
%72 = sext i32 %63 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %72
store i32 %71, i32* %73
%74 = add nsw i32 %63, 1
br label %75
75: ; preds = %60, %69, %65, %11
%76 = phi i32 [ %14, %11 ], [ %61, %60 ], [ %63, %65 ], [ %74, %69 ]
%77 = add nuw nsw i32 %15, 64
%78 = icmp eq i64 %22, 0
%79 = add i32 %12, 1
br i1 %78, label %80, label %11
80: ; preds = %75, %4
ret i32* %7
}