#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 int uint64_t;
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
int atoi(char *);
int *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, long long);
int random();
int /*<<< orphan*/ srandom(int /*<<< orphan*/);
int main(int argc, char *argv[]) {
  uint64_t number;
  uint32_t *word = (void *)&number;
  uint64_t *previous_numbers;
  int quantity = 10;
  if (argc > 1)
    quantity = atoi(argv[1]);
  int magnitude = 32;
  if (argc > 2)
    magnitude = atoi(argv[2]);
  int redundancy = 80;
  if (argc > 3)
    redundancy = atoi(argv[3]);
  srandom(0);
  previous_numbers = malloc(quantity * sizeof(uint64_t));
  int i;
  for (i = 0; i < quantity; i++) {
    if (i == 0 || random() % 100 > redundancy) {
      word[0] = random();
      word[1] = random();
      number >>= 64 - magnitude;
    } else {
      number = previous_numbers[random() % i];
    }
    previous_numbers[i] = number;
    printf("%llu\n", (long long)number);
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
lea    -0x14(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0xa,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jle    118f <main+0x3f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movl   $0x20,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
jle    11b0 <main+0x60>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movl   $0x50,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x8(%rbp)
jle    11d1 <main+0x81>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x18(%rax),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x34(%rbp)
xor    %edi,%edi
call   1030 <srandom@plt>
movslq -0x2c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jge    12a0 <main+0x150>
cmpl   $0x0,-0x38(%rbp)
je     1220 <main+0xd0>
mov    $0x0,%al
call   1050 <random@plt>
mov    $0x64,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    -0x34(%rbp),%edx
jle    1254 <main+0x104>
mov    $0x0,%al
call   1050 <random@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    $0x0,%al
call   1050 <random@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    $0x40,%ecx
sub    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%eax
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1274 <main+0x124>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1050 <random@plt>
cltd
idivl  -0x38(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq %edx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movslq -0x14(%rbp),%rsi
lea    0xd73(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    11f2 <main+0xa2>
xor    %eax,%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    $0x50,%r13d
mov    $0xa,%r15d
movl   $0x20,0x4(%rsp)
cmp    $0x2,%edi
jl     11b1 <main+0x61>
mov    %rsi,%r12
mov    %edi,%ebp
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,%r15d
cmp    $0x2,%ebp
je     11b1 <main+0x61>
mov    0x10(%r12),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    $0x40,%ecx
sub    %eax,%ecx
mov    %ecx,0x4(%rsp)
cmp    $0x4,%ebp
jb     11b1 <main+0x61>
mov    0x18(%r12),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,%r13d
xor    %edi,%edi
call   1030 <srandom@plt>
lea    0x0(,%r15,4),%edi
call   1060 <malloc@plt>
test   %r15d,%r15d
jle    11fb <main+0xab>
mov    %rax,%rbp
xor    %eax,%eax
call   1050 <random@plt>
mov    %eax,%ebx
xor    %eax,%eax
call   1050 <random@plt>
mov    0x4(%rsp),%ecx
sar    %cl,%ebx
mov    %ebx,0x0(%rbp)
movslq %ebx,%rsi
lea    0xe10(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
cmp    $0x1,%r15d
jne    120c <main+0xbc>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %r15d,%r12d
mov    $0x1,%r14d
jmp    124a <main+0xfa>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%eax
cltd
idiv   %r14d
movslq %edx,%rax
mov    0x0(%rbp,%rax,4),%ebx
mov    %ebx,0x0(%rbp,%r14,4)
movslq %ebx,%rsi
lea    0xdc4(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
add    $0x1,%r14
cmp    %r14,%r12
je     11fb <main+0xab>
xor    %eax,%eax
call   1050 <random@plt>
movslq %eax,%r15
imul   $0x51eb851f,%r15,%rax
mov    %rax,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
sar    $0x25,%rax
add    %ecx,%eax
imul   $0x64,%eax,%eax
sub    %eax,%r15d
xor    %eax,%eax
call   1050 <random@plt>
mov    %eax,%ebx
cmp    %r13d,%r15d
jle    1220 <main+0xd0>
xor    %eax,%eax
call   1050 <random@plt>
mov    0x4(%rsp),%ecx
sar    %cl,%ebx
jmp    122d <main+0xdd>

LLVM IR (-O0):
@.str = [6 x i8] c"%llu\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%13 = bitcast i32* %6 to i8*
%14 = bitcast i8* %13 to i32*
store i32* %14, i32** %7
store i32 10, i32* %9
%15 = load i32, i32* %4
%16 = icmp sgt i32 %15, 1
br i1 %16, label %17, label %22
17: ; preds = %2
%18 = load i8**, i8*** %5
%19 = getelementptr inbounds i8*, i8** %18, i64 1
%20 = load i8*, i8** %19
%21 = call i32 @atoi(i8* %20)
store i32 %21, i32* %9
br label %22
22: ; preds = %17, %2
store i32 32, i32* %10
%23 = load i32, i32* %4
%24 = icmp sgt i32 %23, 2
br i1 %24, label %25, label %30
25: ; preds = %22
%26 = load i8**, i8*** %5
%27 = getelementptr inbounds i8*, i8** %26, i64 2
%28 = load i8*, i8** %27
%29 = call i32 @atoi(i8* %28)
store i32 %29, i32* %10
br label %30
30: ; preds = %25, %22
store i32 80, i32* %11
%31 = load i32, i32* %4
%32 = icmp sgt i32 %31, 3
br i1 %32, label %33, label %38
33: ; preds = %30
%34 = load i8**, i8*** %5
%35 = getelementptr inbounds i8*, i8** %34, i64 3
%36 = load i8*, i8** %35
%37 = call i32 @atoi(i8* %36)
store i32 %37, i32* %11
br label %38
38: ; preds = %33, %30
%39 = call i32 @srandom(i32 0)
%40 = load i32, i32* %9
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = mul i64 %41, 4
%43 = trunc i64 %42 to i32
%44 = call i32* @malloc(i32 %43)
store i32* %44, i32** %8
store i32 0, i32* %12
br label %45
45: ; preds = %85, %38
%46 = load i32, i32* %12
%47 = load i32, i32* %9
%48 = icmp slt i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %88
49: ; preds = %45
%50 = load i32, i32* %12
%51 = icmp eq i32 %50, 0
br i1 %51, label %57, label %52
52: ; preds = %49
%53 = call i32 (...) @random()
%54 = srem i32 %53, 100
%55 = load i32, i32* %11
%56 = icmp sgt i32 %54, %55
br i1 %56, label %57, label %68
57: ; preds = %52, %49
%58 = call i32 (...) @random()
%59 = load i32*, i32** %7
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 0
store i32 %58, i32* %60
%61 = call i32 (...) @random()
%62 = load i32*, i32** %7
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 1
store i32 %61, i32* %63
%64 = load i32, i32* %10
%65 = sub nsw i32 64, %64
%66 = load i32, i32* %6
%67 = ashr i32 %66, %65
store i32 %67, i32* %6
br label %76
68: ; preds = %52
%69 = load i32*, i32** %8
%70 = call i32 (...) @random()
%71 = load i32, i32* %12
%72 = srem i32 %70, %71
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %73
%75 = load i32, i32* %74
store i32 %75, i32* %6
br label %76
76: ; preds = %68, %57
%77 = load i32, i32* %6
%78 = load i32*, i32** %8
%79 = load i32, i32* %12
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %80
store i32 %77, i32* %81
%82 = load i32, i32* %6
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %83)
br label %85
85: ; preds = %76
%86 = load i32, i32* %12
%87 = add nsw i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %12
br label %45
88: ; preds = %45
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [6 x i8] c"%llu\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %3, label %4, label %19
4: ; preds = %2
%5 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%6 = load i8*, i8** %5
%7 = tail call i32 @atoi(i8* %6)
%8 = icmp eq i32 %0, 2
br i1 %8, label %19, label %9
9: ; preds = %4
%10 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 2
%11 = load i8*, i8** %10
%12 = tail call i32 @atoi(i8* %11)
%13 = sub i32 64, %12
%14 = icmp ugt i32 %0, 3
br i1 %14, label %15, label %19
15: ; preds = %9
%16 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 3
%17 = load i8*, i8** %16
%18 = tail call i32 @atoi(i8* %17)
br label %19
19: ; preds = %2, %4, %15, %9
%20 = phi i32 [ %13, %15 ], [ %13, %9 ], [ 32, %4 ], [ 32, %2 ]
%21 = phi i32 [ %7, %15 ], [ %7, %9 ], [ %7, %4 ], [ 10, %2 ]
%22 = phi i32 [ %18, %15 ], [ 80, %9 ], [ 80, %4 ], [ 80, %2 ]
%23 = tail call i32 @srandom(i32 0)
%24 = shl i32 %21, 2
%25 = tail call i32* @malloc(i32 %24)
%26 = icmp sgt i32 %21, 0
br i1 %26, label %27, label %57
27: ; preds = %19
%28 = zext i32 %21 to i64
%29 = tail call i32 (...) @random()
%30 = tail call i32 (...) @random()
%31 = ashr i32 %29, %20
store i32 %31, i32* %25
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %32)
%34 = icmp eq i32 %21, 1
br i1 %34, label %57, label %35
35: ; preds = %27, %50
%36 = phi i64 [ %55, %50 ], [ 1, %27 ]
%37 = tail call i32 (...) @random()
%38 = srem i32 %37, 100
%39 = icmp sgt i32 %38, %22
%40 = tail call i32 (...) @random()
br i1 %39, label %41, label %44
41: ; preds = %35
%42 = tail call i32 (...) @random()
%43 = ashr i32 %40, %20
br label %50
44: ; preds = %35
%45 = trunc i64 %36 to i32
%46 = srem i32 %40, %45
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
br label %50
50: ; preds = %44, %41
%51 = phi i32 [ %43, %41 ], [ %49, %44 ]
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %36
store i32 %51, i32* %52
%53 = sext i32 %51 to i64
%54 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %53)
%55 = add nuw nsw i64 %36, 1
%56 = icmp eq i64 %55, %28
br i1 %56, label %57, label %35
57: ; preds = %50, %27, %19
ret i32 0
}