#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*/ printf(char *);
int magic(int *square, int *size) {
  int counterX, counterY, counter3, sum1 = 0, sum2 = 0;
  int mag;
  mag = (*size * (*size * *size + 1)) / 2;
  printf("marker0");
  for (counterY = 0; counterY < (*size * *size); counterY += *size) {
    printf("marker1");
    for (counterX = counterY; counterX < *size; counterX++) {
      sum1 += square[counterX];
      if (counterX < *size) {
        for (counter3 = counterX; counter3 = (*size * *size);
             counter3 += *size) {
          sum2 += square[counter3];
        }
        if (sum2 != mag) {
          return 1;
        }
        printf("marker2");
      }
    }
    if (sum1 != mag) {
      return 2;
    }
    printf("marker3");
  }
  sum1 = 0;
  sum2 = 0;
  for (counter3 = 0; counter3 < (*size * *size); counter3 += (*size + 1)) {
    sum1 += square[counter3];
  }
  if (sum1 != mag) {
    return 3;
  }
  printf("marker4");
  for (counter3 = *size; counter3 < (*size * *size); counter3 += (*size - 1)) {
    sum2 += square[counter3];
  }
  if (sum2 != mag) {
    return 4;
  }
  printf("marker5");
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<magic>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rdx
imul   (%rdx),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x30(%rbp)
lea    0xea7(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rdx
imul   (%rdx),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    126b <magic+0x15b>
lea    0xe84(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    1236 <magic+0x126>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    1223 <magic+0x113>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
imul   (%rcx),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     11ff <magic+0xef>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11c4 <magic+0xb4>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
je     1217 <magic+0x107>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    1352 <magic+0x242>
lea    0xdf2(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    1228 <magic+0x118>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    118f <magic+0x7f>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
je     124e <magic+0x13e>
movl   $0x2,-0x4(%rbp)
jmp    1352 <magic+0x242>
lea    0xdc3(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1165 <magic+0x55>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rdx
imul   (%rdx),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12bd <magic+0x1ad>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
add    $0x1,%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1280 <magic+0x170>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
je     12d5 <magic+0x1c5>
movl   $0x3,-0x4(%rbp)
jmp    1352 <magic+0x242>
lea    0xd44(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rdx
imul   (%rdx),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1327 <magic+0x217>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
sub    $0x1,%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    12ea <magic+0x1da>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
je     133f <magic+0x22f>
movl   $0x4,-0x4(%rbp)
jmp    1352 <magic+0x242>
lea    0xce2(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<magic>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbp
mov    (%rsi),%eax
mov    %eax,%ecx
imul   %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   %eax,%ecx
mov    %ecx,%r12d
shr    $0x1f,%r12d
add    %ecx,%r12d
sar    %r12d
lea    0xebe(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    (%r14),%eax
imul   %eax,%eax
test   %eax,%eax
je     1215 <magic+0x105>
mov    %rbp,(%rsp)
xor    %ebp,%ebp
lea    0xea6(%rip),%rbx
xor    %r15d,%r15d
xor    %r13d,%r13d
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <printf@plt>
cmp    (%r14),%r13d
jge    11b9 <magic+0xa9>
mov    %r14,%rbx
movslq %r13d,%r14
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r12d,%ebp
jne    120e <magic+0xfe>
mov    (%rsp),%rax
add    (%rax,%r14,4),%r15d
lea    0xe78(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
add    $0x1,%r14
movslq (%rbx),%rax
mov    %r12d,%ebp
cmp    %rax,%r14
jl     1180 <magic+0x70>
mov    %r12d,%ebp
mov    %rbx,%r14
lea    0xe4f(%rip),%rbx
cmp    %r12d,%r15d
jne    1276 <magic+0x166>
lea    0xe4f(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    (%r14),%eax
add    %eax,%r13d
mov    %eax,%ecx
imul   %eax,%ecx
mov    %r12d,%r15d
cmp    %ecx,%r13d
jl     1168 <magic+0x58>
test   %ecx,%ecx
je     128a <magic+0x17a>
add    $0x1,%eax
cltq
mov    %ecx,%edx
xor    %esi,%esi
xor    %ecx,%ecx
mov    (%rsp),%rbp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    0x0(%rbp,%rsi,4),%ecx
add    %rax,%rsi
cmp    %rdx,%rsi
jl     1200 <magic+0xf0>
jmp    1217 <magic+0x107>
mov    $0x1,%eax
jmp    127b <magic+0x16b>
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x3,%eax
cmp    %r12d,%ecx
jne    127b <magic+0x16b>
lea    0xdf8(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
movslq (%r14),%rax
mov    %eax,%esi
imul   %eax,%esi
xor    %ecx,%ecx
cmp    %esi,%eax
jge    125c <magic+0x14c>
lea    -0x1(%rax),%ecx
movslq %ecx,%rdx
mov    %esi,%esi
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    0x0(%rbp,%rax,4),%ecx
add    %rdx,%rax
cmp    %rsi,%rax
jl     1250 <magic+0x140>
mov    $0x4,%eax
cmp    %r12d,%ecx
jne    127b <magic+0x16b>
lea    0xdbb(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
jmp    127b <magic+0x16b>
mov    $0x2,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
xor    %ecx,%ecx
mov    (%rsp),%rbp
jmp    1217 <magic+0x107>

LLVM IR (-O0):
@.str = [8 x i8] c"marker0\00"
@.str.1 = [8 x i8] c"marker1\00"
@.str.2 = [8 x i8] c"marker2\00"
@.str.3 = [8 x i8] c"marker3\00"
@.str.4 = [8 x i8] c"marker4\00"
@.str.5 = [8 x i8] c"marker5\00"
define i32 @magic(i32* %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
%12 = load i32*, i32** %5
%13 = load i32, i32* %12
%14 = load i32*, i32** %5
%15 = load i32, i32* %14
%16 = load i32*, i32** %5
%17 = load i32, i32* %16
%18 = mul nsw i32 %15, %17
%19 = add nsw i32 %18, 1
%20 = mul nsw i32 %13, %19
%21 = sdiv i32 %20, 2
store i32 %21, i32* %11
%22 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %7
br label %23
23: ; preds = %91, %2
%24 = load i32, i32* %7
%25 = load i32*, i32** %5
%26 = load i32, i32* %25
%27 = load i32*, i32** %5
%28 = load i32, i32* %27
%29 = mul nsw i32 %26, %28
%30 = icmp slt i32 %24, %29
br i1 %30, label %31, label %96
31: ; preds = %23
%32 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
%33 = load i32, i32* %7
store i32 %33, i32* %6
br label %34
34: ; preds = %81, %31
%35 = load i32, i32* %6
%36 = load i32*, i32** %5
%37 = load i32, i32* %36
%38 = icmp slt i32 %35, %37
br i1 %38, label %39, label %84
39: ; preds = %34
%40 = load i32*, i32** %4
%41 = load i32, i32* %6
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32, i32* %9
%46 = add nsw i32 %45, %44
store i32 %46, i32* %9
%47 = load i32, i32* %6
%48 = load i32*, i32** %5
%49 = load i32, i32* %48
%50 = icmp slt i32 %47, %49
br i1 %50, label %51, label %80
51: ; preds = %39
%52 = load i32, i32* %6
store i32 %52, i32* %8
br label %53
53: ; preds = %68, %51
%54 = load i32*, i32** %5
%55 = load i32, i32* %54
%56 = load i32*, i32** %5
%57 = load i32, i32* %56
%58 = mul nsw i32 %55, %57
store i32 %58, i32* %8
%59 = icmp ne i32 %58, 0
br i1 %59, label %60, label %73
60: ; preds = %53
%61 = load i32*, i32** %4
%62 = load i32, i32* %8
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
%66 = load i32, i32* %10
%67 = add nsw i32 %66, %65
store i32 %67, i32* %10
br label %68
68: ; preds = %60
%69 = load i32*, i32** %5
%70 = load i32, i32* %69
%71 = load i32, i32* %8
%72 = add nsw i32 %71, %70
store i32 %72, i32* %8
br label %53
73: ; preds = %53
%74 = load i32, i32* %10
%75 = load i32, i32* %11
%76 = icmp ne i32 %74, %75
br i1 %76, label %77, label %78
77: ; preds = %73
store i32 1, i32* %3
br label %157
78: ; preds = %73
%79 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %80
80: ; preds = %78, %39
br label %81
81: ; preds = %80
%82 = load i32, i32* %6
%83 = add nsw i32 %82, 1
store i32 %83, i32* %6
br label %34
84: ; preds = %34
%85 = load i32, i32* %9
%86 = load i32, i32* %11
%87 = icmp ne i32 %85, %86
br i1 %87, label %88, label %89
88: ; preds = %84
store i32 2, i32* %3
br label %157
89: ; preds = %84
%90 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
br label %91
91: ; preds = %89
%92 = load i32*, i32** %5
%93 = load i32, i32* %92
%94 = load i32, i32* %7
%95 = add nsw i32 %94, %93
store i32 %95, i32* %7
br label %23
96: ; preds = %23
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
store i32 0, i32* %8
br label %97
97: ; preds = %113, %96
%98 = load i32, i32* %8
%99 = load i32*, i32** %5
%100 = load i32, i32* %99
%101 = load i32*, i32** %5
%102 = load i32, i32* %101
%103 = mul nsw i32 %100, %102
%104 = icmp slt i32 %98, %103
br i1 %104, label %105, label %119
105: ; preds = %97
%106 = load i32*, i32** %4
%107 = load i32, i32* %8
%108 = sext i32 %107 to i64
%109 = getelementptr inbounds i32, i32* %106, i64 %108
%110 = load i32, i32* %109
%111 = load i32, i32* %9
%112 = add nsw i32 %111, %110
store i32 %112, i32* %9
br label %113
113: ; preds = %105
%114 = load i32*, i32** %5
%115 = load i32, i32* %114
%116 = add nsw i32 %115, 1
%117 = load i32, i32* %8
%118 = add nsw i32 %117, %116
store i32 %118, i32* %8
br label %97
119: ; preds = %97
%120 = load i32, i32* %9
%121 = load i32, i32* %11
%122 = icmp ne i32 %120, %121
br i1 %122, label %123, label %124
123: ; preds = %119
store i32 3, i32* %3
br label %157
124: ; preds = %119
%125 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
%126 = load i32*, i32** %5
%127 = load i32, i32* %126
store i32 %127, i32* %8
br label %128
128: ; preds = %144, %124
%129 = load i32, i32* %8
%130 = load i32*, i32** %5
%131 = load i32, i32* %130
%132 = load i32*, i32** %5
%133 = load i32, i32* %132
%134 = mul nsw i32 %131, %133
%135 = icmp slt i32 %129, %134
br i1 %135, label %136, label %150
136: ; preds = %128
%137 = load i32*, i32** %4
%138 = load i32, i32* %8
%139 = sext i32 %138 to i64
%140 = getelementptr inbounds i32, i32* %137, i64 %139
%141 = load i32, i32* %140
%142 = load i32, i32* %10
%143 = add nsw i32 %142, %141
store i32 %143, i32* %10
br label %144
144: ; preds = %136
%145 = load i32*, i32** %5
%146 = load i32, i32* %145
%147 = sub nsw i32 %146, 1
%148 = load i32, i32* %8
%149 = add nsw i32 %148, %147
store i32 %149, i32* %8
br label %128
150: ; preds = %128
%151 = load i32, i32* %10
%152 = load i32, i32* %11
%153 = icmp ne i32 %151, %152
br i1 %153, label %154, label %155
154: ; preds = %150
store i32 4, i32* %3
br label %157
155: ; preds = %150
%156 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %3
br label %157
157: ; preds = %155, %154, %123, %88, %77
%158 = load i32, i32* %3
ret i32 %158
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [8 x i8] c"marker0\00"
@.str.1 = [8 x i8] c"marker1\00"
@.str.2 = [8 x i8] c"marker2\00"
@.str.3 = [8 x i8] c"marker3\00"
@.str.4 = [8 x i8] c"marker4\00"
@.str.5 = [8 x i8] c"marker5\00"
define i32 @magic(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1) {
%3 = load i32, i32* %1
%4 = mul nsw i32 %3, %3
%5 = add nuw nsw i32 %4, 1
%6 = mul nsw i32 %5, %3
%7 = sdiv i32 %6, 2
%8 = tail call i32 @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%9 = load i32, i32* %1
%10 = mul nsw i32 %9, %9
%11 = icmp eq i32 %10, 0
br i1 %11, label %62, label %18
12: ; preds = %48
%13 = icmp eq i32 %52, 0
br i1 %13, label %62, label %14
14: ; preds = %12
%15 = add i32 %50, 1
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = zext i32 %52 to i64
br label %54
18: ; preds = %2, %48
%19 = phi i32 [ %46, %48 ], [ 0, %2 ]
%20 = phi i32 [ %7, %48 ], [ 0, %2 ]
%21 = phi i32 [ %51, %48 ], [ 0, %2 ]
%22 = tail call i32 @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
%23 = load i32, i32* %1
%24 = icmp slt i32 %21, %23
br i1 %24, label %25, label %44
25: ; preds = %18
%26 = sext i32 %21 to i64
br label %27
27: ; preds = %25, %38
%28 = phi i64 [ %26, %25 ], [ %40, %38 ]
%29 = phi i32 [ %23, %25 ], [ %41, %38 ]
%30 = phi i32 [ %19, %25 ], [ %7, %38 ]
%31 = phi i32 [ %20, %25 ], [ %34, %38 ]
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
%33 = load i32, i32* %32
%34 = add nsw i32 %33, %31
%35 = mul nsw i32 %29, %29
%36 = icmp eq i32 %35, 0
%37 = icmp eq i32 %30, %7
br i1 %37, label %38, label %88
38: ; preds = %27
%39 = tail call i32 @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
%40 = add nsw i64 %28, 1
%41 = load i32, i32* %1
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = icmp slt i64 %40, %42
br i1 %43, label %27, label %44
44: ; preds = %38, %18
%45 = phi i32 [ %20, %18 ], [ %34, %38 ]
%46 = phi i32 [ %19, %18 ], [ %7, %38 ]
%47 = icmp eq i32 %45, %7
br i1 %47, label %48, label %88
48: ; preds = %44
%49 = tail call i32 @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
%50 = load i32, i32* %1
%51 = add nsw i32 %50, %21
%52 = mul nsw i32 %50, %50
%53 = icmp slt i32 %51, %52
br i1 %53, label %18, label %12
54: ; preds = %14, %54
%55 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %60, %54 ]
%56 = phi i32 [ 0, %14 ], [ %59, %54 ]
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %55
%58 = load i32, i32* %57
%59 = add nsw i32 %58, %56
%60 = add i64 %55, %16
%61 = icmp slt i64 %60, %17
br i1 %61, label %54, label %62
62: ; preds = %54, %2, %12
%63 = phi i32 [ 0, %12 ], [ 0, %2 ], [ %59, %54 ]
%64 = icmp eq i32 %63, %7
br i1 %64, label %65, label %88
65: ; preds = %62
%66 = tail call i32 @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
%67 = load i32, i32* %1
%68 = mul nsw i32 %67, %67
%69 = icmp slt i32 %67, %68
br i1 %69, label %70, label %83
70: ; preds = %65
%71 = add i32 %67, -1
%72 = sext i32 %67 to i64
%73 = sext i32 %71 to i64
%74 = zext i32 %68 to i64
br label %75
75: ; preds = %70, %75
%76 = phi i64 [ %72, %70 ], [ %81, %75 ]
%77 = phi i32 [ 0, %70 ], [ %80, %75 ]
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %76
%79 = load i32, i32* %78
%80 = add nsw i32 %79, %77
%81 = add i64 %76, %73
%82 = icmp slt i64 %81, %74
br i1 %82, label %75, label %83
83: ; preds = %75, %65
%84 = phi i32 [ 0, %65 ], [ %80, %75 ]
%85 = icmp eq i32 %84, %7
br i1 %85, label %86, label %88
86: ; preds = %83
%87 = tail call i32 @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0))
br label %88
88: ; preds = %44, %27, %83, %62, %86
%89 = phi i32 [ 0, %86 ], [ 3, %62 ], [ 4, %83 ], [ 1, %27 ], [ 2, %44 ]
ret i32 %89
}