#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 random();
int /*<<< orphan*/ srandom(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ time(int /*<<< orphan*/ *);
void place_tile(int tile[16]) {
  int i;
  int empty_loc;
  int tile_loc;
  int tile_num;
  int empty_tile[16];
  int empty_num = 0;
  srandom(time(NULL));
  for (i = 0; i < 16; i++) {
    if (0 == tile[i]) {
      empty_tile[empty_num] = i;
      ++empty_num;
    }
  }
  if (empty_num > 0) {
    tile_num = random() % 10 ? 2 : 4;
    empty_loc = random() % (empty_num);
    tile_loc = empty_tile[empty_loc];
    tile[tile_loc] = tile_num;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<place_tile>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0x64(%rbp)
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%edi
call   1040 <time@plt>
mov    %eax,%edi
call   1030 <srandom@plt>
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x10,-0xc(%rbp)
jge    119e <place_tile+0x6e>
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0xc(%rbp),%rdx
xor    %eax,%eax
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    118b <place_tile+0x5b>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
movslq -0x64(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x60(%rbp,%rax,4)
mov    -0x64(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x64(%rbp)
jmp    1190 <place_tile+0x60>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    115a <place_tile+0x2a>
cmpl   $0x0,-0x64(%rbp)
jle    11f1 <place_tile+0xc1>
mov    $0x0,%al
call   1050 <random@plt>
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    $0x4,%eax
mov    $0x2,%ecx
cmp    $0x0,%edx
cmovne %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1050 <random@plt>
cltd
idivl  -0x64(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x60(%rbp,%rax,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<place_tile>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,%r14
xor    %ebx,%ebx
xor    %edi,%edi
call   1040 <time@plt>
mov    %eax,%edi
call   1030 <srandom@plt>
cmpl   $0x0,(%r14)
je     1207 <place_tile+0xd7>
cmpl   $0x0,0x4(%r14)
je     121e <place_tile+0xee>
cmpl   $0x0,0x8(%r14)
je     1235 <place_tile+0x105>
cmpl   $0x0,0xc(%r14)
je     124c <place_tile+0x11c>
cmpl   $0x0,0x10(%r14)
je     1263 <place_tile+0x133>
cmpl   $0x0,0x14(%r14)
je     127a <place_tile+0x14a>
cmpl   $0x0,0x18(%r14)
je     1291 <place_tile+0x161>
cmpl   $0x0,0x1c(%r14)
je     12a8 <place_tile+0x178>
cmpl   $0x0,0x20(%r14)
je     12bf <place_tile+0x18f>
cmpl   $0x0,0x24(%r14)
je     12d6 <place_tile+0x1a6>
cmpl   $0x0,0x28(%r14)
je     12ed <place_tile+0x1bd>
cmpl   $0x0,0x2c(%r14)
je     1304 <place_tile+0x1d4>
cmpl   $0x0,0x30(%r14)
je     131b <place_tile+0x1eb>
cmpl   $0x0,0x34(%r14)
je     1332 <place_tile+0x202>
cmpl   $0x0,0x38(%r14)
je     1349 <place_tile+0x219>
cmpl   $0x0,0x3c(%r14)
je     1360 <place_tile+0x230>
test   %ebx,%ebx
jne    136c <place_tile+0x23c>
jmp    13a5 <place_tile+0x275>
movl   $0x0,(%rsp)
mov    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0x4(%r14)
jne    1160 <place_tile+0x30>
mov    %ebx,%eax
movl   $0x1,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0x8(%r14)
jne    116b <place_tile+0x3b>
mov    %ebx,%eax
movl   $0x2,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0xc(%r14)
jne    1176 <place_tile+0x46>
mov    %ebx,%eax
movl   $0x3,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0x10(%r14)
jne    1181 <place_tile+0x51>
mov    %ebx,%eax
movl   $0x4,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0x14(%r14)
jne    118c <place_tile+0x5c>
mov    %ebx,%eax
movl   $0x5,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0x18(%r14)
jne    1197 <place_tile+0x67>
mov    %ebx,%eax
movl   $0x6,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0x1c(%r14)
jne    11a2 <place_tile+0x72>
mov    %ebx,%eax
movl   $0x7,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0x20(%r14)
jne    11ad <place_tile+0x7d>
mov    %ebx,%eax
movl   $0x8,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0x24(%r14)
jne    11b8 <place_tile+0x88>
mov    %ebx,%eax
movl   $0x9,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0x28(%r14)
jne    11c3 <place_tile+0x93>
mov    %ebx,%eax
movl   $0xa,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0x2c(%r14)
jne    11ce <place_tile+0x9e>
mov    %ebx,%eax
movl   $0xb,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0x30(%r14)
jne    11d9 <place_tile+0xa9>
mov    %ebx,%eax
movl   $0xc,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0x34(%r14)
jne    11e4 <place_tile+0xb4>
mov    %ebx,%eax
movl   $0xd,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0x38(%r14)
jne    11ef <place_tile+0xbf>
mov    %ebx,%eax
movl   $0xe,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmpl   $0x0,0x3c(%r14)
jne    11fa <place_tile+0xca>
mov    %ebx,%eax
movl   $0xf,(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
xor    %eax,%eax
call   1050 <random@plt>
imul   $0xcccccccd,%eax,%eax
add    $0x19999998,%eax
ror    %eax
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x19999999,%eax
setb   %cl
lea    (%rcx,%rcx,1),%ebp
add    $0x2,%ebp
xor    %eax,%eax
call   1050 <random@plt>
cltd
idiv   %ebx
movslq %edx,%rax
movslq (%rsp,%rax,4),%rax
mov    %ebp,(%r14,%rax,4)
add    $0x40,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @place_tile(i32* %0) {
%2 = alloca i32*
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca [16 x i32]
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %2
store i32 0, i32* %8
%9 = call i32 @time(i32* null)
%10 = call i32 @srandom(i32 %9)
store i32 0, i32* %3
br label %11
11: ; preds = %29, %1
%12 = load i32, i32* %3
%13 = icmp slt i32 %12, 16
br i1 %13, label %14, label %32
14: ; preds = %11
%15 = load i32*, i32** %2
%16 = load i32, i32* %3
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = icmp eq i32 0, %19
br i1 %20, label %21, label %28
21: ; preds = %14
%22 = load i32, i32* %3
%23 = load i32, i32* %8
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %7, i64 0, i64 %24
store i32 %22, i32* %25
%26 = load i32, i32* %8
%27 = add nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %8
br label %28
28: ; preds = %21, %14
br label %29
29: ; preds = %28
%30 = load i32, i32* %3
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %3
br label %11
32: ; preds = %11
%33 = load i32, i32* %8
%34 = icmp sgt i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %53
35: ; preds = %32
%36 = call i32 (...) @random()
%37 = srem i32 %36, 10
%38 = icmp ne i32 %37, 0
%39 = zext i1 %38 to i64
%40 = select i1 %38, i32 2, i32 4
store i32 %40, i32* %6
%41 = call i32 (...) @random()
%42 = load i32, i32* %8
%43 = srem i32 %41, %42
store i32 %43, i32* %4
%44 = load i32, i32* %4
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %7, i64 0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
store i32 %47, i32* %5
%48 = load i32, i32* %6
%49 = load i32*, i32** %2
%50 = load i32, i32* %5
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
store i32 %48, i32* %52
br label %53
53: ; preds = %35, %32
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @place_tile(i32* nocapture %0) {
%2 = alloca [16 x i32]
%3 = bitcast [16 x i32]* %2 to i8*
%4 = tail call i32 @time(i32* null)
%5 = tail call i32 @srandom(i32 %4)
%6 = load i32, i32* %0
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %10
8: ; preds = %1
%9 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 0
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %1, %8
%11 = phi i32 [ 1, %8 ], [ 0, %1 ]
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 1
%13 = load i32, i32* %12
%14 = icmp eq i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %19
15: ; preds = %10
%16 = zext i32 %11 to i64
%17 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %16
store i32 1, i32* %17
%18 = add nuw nsw i32 %11, 1
br label %19
19: ; preds = %15, %10
%20 = phi i32 [ %18, %15 ], [ %11, %10 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 2
%22 = load i32, i32* %21
%23 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %28
24: ; preds = %19
%25 = zext i32 %20 to i64
%26 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %25
store i32 2, i32* %26
%27 = add nuw nsw i32 %20, 1
br label %28
28: ; preds = %24, %19
%29 = phi i32 [ %27, %24 ], [ %20, %19 ]
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 3
%31 = load i32, i32* %30
%32 = icmp eq i32 %31, 0
br i1 %32, label %33, label %37
33: ; preds = %28
%34 = zext i32 %29 to i64
%35 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %34
store i32 3, i32* %35
%36 = add nuw nsw i32 %29, 1
br label %37
37: ; preds = %33, %28
%38 = phi i32 [ %36, %33 ], [ %29, %28 ]
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 4
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp eq i32 %40, 0
br i1 %41, label %42, label %46
42: ; preds = %37
%43 = zext i32 %38 to i64
%44 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %43
store i32 4, i32* %44
%45 = add nuw nsw i32 %38, 1
br label %46
46: ; preds = %42, %37
%47 = phi i32 [ %45, %42 ], [ %38, %37 ]
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 5
%49 = load i32, i32* %48
%50 = icmp eq i32 %49, 0
br i1 %50, label %51, label %55
51: ; preds = %46
%52 = zext i32 %47 to i64
%53 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %52
store i32 5, i32* %53
%54 = add nuw nsw i32 %47, 1
br label %55
55: ; preds = %51, %46
%56 = phi i32 [ %54, %51 ], [ %47, %46 ]
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 6
%58 = load i32, i32* %57
%59 = icmp eq i32 %58, 0
br i1 %59, label %60, label %64
60: ; preds = %55
%61 = zext i32 %56 to i64
%62 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %61
store i32 6, i32* %62
%63 = add nuw nsw i32 %56, 1
br label %64
64: ; preds = %60, %55
%65 = phi i32 [ %63, %60 ], [ %56, %55 ]
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 7
%67 = load i32, i32* %66
%68 = icmp eq i32 %67, 0
br i1 %68, label %69, label %73
69: ; preds = %64
%70 = zext i32 %65 to i64
%71 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %70
store i32 7, i32* %71
%72 = add nuw nsw i32 %65, 1
br label %73
73: ; preds = %69, %64
%74 = phi i32 [ %72, %69 ], [ %65, %64 ]
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 8
%76 = load i32, i32* %75
%77 = icmp eq i32 %76, 0
br i1 %77, label %78, label %82
78: ; preds = %73
%79 = zext i32 %74 to i64
%80 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %79
store i32 8, i32* %80
%81 = add nuw nsw i32 %74, 1
br label %82
82: ; preds = %78, %73
%83 = phi i32 [ %81, %78 ], [ %74, %73 ]
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 9
%85 = load i32, i32* %84
%86 = icmp eq i32 %85, 0
br i1 %86, label %87, label %91
87: ; preds = %82
%88 = zext i32 %83 to i64
%89 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %88
store i32 9, i32* %89
%90 = add nuw nsw i32 %83, 1
br label %91
91: ; preds = %87, %82
%92 = phi i32 [ %90, %87 ], [ %83, %82 ]
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 10
%94 = load i32, i32* %93
%95 = icmp eq i32 %94, 0
br i1 %95, label %96, label %100
96: ; preds = %91
%97 = zext i32 %92 to i64
%98 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %97
store i32 10, i32* %98
%99 = add nuw nsw i32 %92, 1
br label %100
100: ; preds = %96, %91
%101 = phi i32 [ %99, %96 ], [ %92, %91 ]
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 11
%103 = load i32, i32* %102
%104 = icmp eq i32 %103, 0
br i1 %104, label %105, label %109
105: ; preds = %100
%106 = zext i32 %101 to i64
%107 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %106
store i32 11, i32* %107
%108 = add nuw nsw i32 %101, 1
br label %109
109: ; preds = %105, %100
%110 = phi i32 [ %108, %105 ], [ %101, %100 ]
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 12
%112 = load i32, i32* %111
%113 = icmp eq i32 %112, 0
br i1 %113, label %114, label %118
114: ; preds = %109
%115 = zext i32 %110 to i64
%116 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %115
store i32 12, i32* %116
%117 = add nuw nsw i32 %110, 1
br label %118
118: ; preds = %114, %109
%119 = phi i32 [ %117, %114 ], [ %110, %109 ]
%120 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 13
%121 = load i32, i32* %120
%122 = icmp eq i32 %121, 0
br i1 %122, label %123, label %127
123: ; preds = %118
%124 = zext i32 %119 to i64
%125 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %124
store i32 13, i32* %125
%126 = add nuw nsw i32 %119, 1
br label %127
127: ; preds = %123, %118
%128 = phi i32 [ %126, %123 ], [ %119, %118 ]
%129 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 14
%130 = load i32, i32* %129
%131 = icmp eq i32 %130, 0
br i1 %131, label %132, label %136
132: ; preds = %127
%133 = zext i32 %128 to i64
%134 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %133
store i32 14, i32* %134
%135 = add nuw nsw i32 %128, 1
br label %136
136: ; preds = %132, %127
%137 = phi i32 [ %135, %132 ], [ %128, %127 ]
%138 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 15
%139 = load i32, i32* %138
%140 = icmp eq i32 %139, 0
br i1 %140, label %141, label %145
141: ; preds = %136
%142 = zext i32 %137 to i64
%143 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %142
store i32 15, i32* %143
%144 = add nuw nsw i32 %137, 1
br label %147
145: ; preds = %136
%146 = icmp eq i32 %137, 0
br i1 %146, label %160, label %147
147: ; preds = %141, %145
%148 = phi i32 [ %144, %141 ], [ %137, %145 ]
%149 = tail call i32 (...) @random()
%150 = srem i32 %149, 10
%151 = icmp eq i32 %150, 0
%152 = select i1 %151, i32 4, i32 2
%153 = tail call i32 (...) @random()
%154 = srem i32 %153, %148
%155 = sext i32 %154 to i64
%156 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %2, i64 0, i64 %155
%157 = load i32, i32* %156
%158 = sext i32 %157 to i64
%159 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %158
store i32 %152, i32* %159
br label %160
160: ; preds = %147, %145
ret void
}