#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 */
scalar_t__ my_calloc(int, int);
int random_long(int);
int shuffle_classes(int a_seed, int a_num_classes, int **a_table,
                    int **inverted_table) {
  int the_error = 0;
  int *t, *inv_t;
  int i, j;
  t = (int *)my_calloc((a_num_classes), sizeof(int));
  if (t == NULL)
    return 2;
  inv_t = (int *)my_calloc((a_num_classes), sizeof(int));
  if (inv_t == NULL)
    return 2;
  for (i = 0; i < a_seed; i++)
    j = random_long(a_num_classes - 1);
  for (i = 0; i < a_num_classes; i++)
    t[i] = -1;
  for (i = 0; i < a_num_classes; i++) {
    j = random_long(a_num_classes - 1);
    while (t[j] != -1)
      if (j + 1 < a_num_classes)
        j += 1;
      else
        j = 0;
    t[j] = i;
  }
  for (i = 0; i < a_num_classes; i++)
    inv_t[t[i]] = i;
  *a_table = t;
  *inverted_table = inv_t;
  return the_error;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shuffle_classes>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <my_calloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
jne    1165 <shuffle_classes+0x45>
movl   $0x2,-0x4(%rbp)
jmp    12b7 <shuffle_classes+0x197>
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <my_calloc@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x38(%rbp)
jne    118d <shuffle_classes+0x6d>
movl   $0x2,-0x4(%rbp)
jmp    12b7 <shuffle_classes+0x197>
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11bc <shuffle_classes+0x9c>
mov    -0xc(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
call   1040 <random_long@plt>
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    1194 <shuffle_classes+0x74>
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11ec <shuffle_classes+0xcc>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movl   $0xffffffff,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11c3 <shuffle_classes+0xa3>
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1264 <shuffle_classes+0x144>
mov    -0xc(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
call   1040 <random_long@plt>
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
cmpl   $0xffffffff,(%rax,%rcx,4)
je     1248 <shuffle_classes+0x128>
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    123c <shuffle_classes+0x11c>
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    1243 <shuffle_classes+0x123>
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
jmp    120d <shuffle_classes+0xed>
mov    -0x3c(%rbp),%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11f3 <shuffle_classes+0xd3>
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    129b <shuffle_classes+0x17b>
mov    -0x3c(%rbp),%edx
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movslq -0x3c(%rbp),%rsi
movslq (%rcx,%rsi,4),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    126b <shuffle_classes+0x14b>
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shuffle_classes>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rcx,%r15
mov    %rdx,%r12
mov    %esi,%ebx
mov    %edi,%ebp
mov    %esi,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <my_calloc@plt>
mov    $0x2,%r14d
test   %rax,%rax
je     1291 <shuffle_classes+0x161>
mov    %rax,%r13
mov    %r12,0x10(%rsp)
mov    %ebx,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <my_calloc@plt>
test   %rax,%rax
je     1291 <shuffle_classes+0x161>
mov    %rax,%r12
test   %ebp,%ebp
jle    119d <shuffle_classes+0x6d>
lea    -0x1(%rbx),%r14d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r14d,%edi
call   1050 <random_long@plt>
add    $0xffffffff,%ebp
jne    1190 <shuffle_classes+0x60>
test   %ebx,%ebx
jle    1283 <shuffle_classes+0x153>
mov    %r15,0x8(%rsp)
mov    %ebx,%eax
mov    %rax,(%rsp)
lea    0x0(,%rax,4),%rdx
mov    %r13,%rdi
mov    $0xff,%esi
call   1040 <memset@plt>
lea    -0x1(%rbx),%ebp
xor    %r15d,%r15d
xor    %r14d,%r14d
jmp    11de <shuffle_classes+0xae>
mov    %r14d,0x0(%r13,%rcx,4)
add    $0x1,%r14d
cmp    %ebx,%r14d
je     1206 <shuffle_classes+0xd6>
mov    %ebp,%edi
call   1050 <random_long@plt>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movslq %eax,%rcx
cmpl   $0xffffffff,0x0(%r13,%rcx,4)
je     11d0 <shuffle_classes+0xa0>
add    $0x1,%eax
cmp    %ebx,%eax
cmovge %r15d,%eax
jmp    11f0 <shuffle_classes+0xc0>
test   %ebx,%ebx
mov    0x8(%rsp),%r15
jle    1283 <shuffle_classes+0x153>
mov    (%rsp),%rdi
lea    -0x1(%rdi),%rcx
mov    %edi,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1226 <shuffle_classes+0xf6>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1266 <shuffle_classes+0x136>
and    $0xfffffffc,%edi
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq 0x0(%r13,%rcx,4),%rdx
mov    %ecx,(%r12,%rdx,4)
movslq 0x4(%r13,%rcx,4),%rdx
lea    0x1(%rcx),%esi
mov    %esi,(%r12,%rdx,4)
movslq 0x8(%r13,%rcx,4),%rdx
lea    0x2(%rcx),%esi
mov    %esi,(%r12,%rdx,4)
movslq 0xc(%r13,%rcx,4),%rdx
lea    0x3(%rcx),%esi
mov    %esi,(%r12,%rdx,4)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rdi,%rcx
jne    1230 <shuffle_classes+0x100>
test   %rax,%rax
je     1283 <shuffle_classes+0x153>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq 0x0(%r13,%rcx,4),%rdx
mov    %ecx,(%r12,%rdx,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    1270 <shuffle_classes+0x140>
mov    0x10(%rsp),%rax
mov    %r13,(%rax)
mov    %r12,(%r15)
xor    %r14d,%r14d
mov    %r14d,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @shuffle_classes(i32 %0, i32 %1, i32** %2, i32** %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32**
%9 = alloca i32**
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32*
%12 = alloca i32*
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store i32 %1, i32* %7
store i32** %2, i32*** %8
store i32** %3, i32*** %9
store i32 0, i32* %10
%15 = load i32, i32* %7
%16 = call i64 @my_calloc(i32 %15, i32 4)
%17 = inttoptr i64 %16 to i32*
store i32* %17, i32** %11
%18 = load i32*, i32** %11
%19 = icmp eq i32* %18, null
br i1 %19, label %20, label %21
20: ; preds = %4
store i32 2, i32* %5
br label %112
21: ; preds = %4
%22 = load i32, i32* %7
%23 = call i64 @my_calloc(i32 %22, i32 4)
%24 = inttoptr i64 %23 to i32*
store i32* %24, i32** %12
%25 = load i32*, i32** %12
%26 = icmp eq i32* %25, null
br i1 %26, label %27, label %28
27: ; preds = %21
store i32 2, i32* %5
br label %112
28: ; preds = %21
store i32 0, i32* %13
br label %29
29: ; preds = %37, %28
%30 = load i32, i32* %13
%31 = load i32, i32* %6
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %40
33: ; preds = %29
%34 = load i32, i32* %7
%35 = sub nsw i32 %34, 1
%36 = call i32 @random_long(i32 %35)
store i32 %36, i32* %14
br label %37
37: ; preds = %33
%38 = load i32, i32* %13
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %13
br label %29
40: ; preds = %29
store i32 0, i32* %13
br label %41
41: ; preds = %50, %40
%42 = load i32, i32* %13
%43 = load i32, i32* %7
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %53
45: ; preds = %41
%46 = load i32*, i32** %11
%47 = load i32, i32* %13
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
store i32 -1, i32* %49
br label %50
50: ; preds = %45
%51 = load i32, i32* %13
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %13
br label %41
53: ; preds = %41
store i32 0, i32* %13
br label %54
54: ; preds = %85, %53
%55 = load i32, i32* %13
%56 = load i32, i32* %7
%57 = icmp slt i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %88
58: ; preds = %54
%59 = load i32, i32* %7
%60 = sub nsw i32 %59, 1
%61 = call i32 @random_long(i32 %60)
store i32 %61, i32* %14
br label %62
62: ; preds = %78, %58
%63 = load i32*, i32** %11
%64 = load i32, i32* %14
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = icmp ne i32 %67, -1
br i1 %68, label %69, label %79
69: ; preds = %62
%70 = load i32, i32* %14
%71 = add nsw i32 %70, 1
%72 = load i32, i32* %7
%73 = icmp slt i32 %71, %72
br i1 %73, label %74, label %77
74: ; preds = %69
%75 = load i32, i32* %14
%76 = add nsw i32 %75, 1
store i32 %76, i32* %14
br label %78
77: ; preds = %69
store i32 0, i32* %14
br label %78
78: ; preds = %77, %74
br label %62
79: ; preds = %62
%80 = load i32, i32* %13
%81 = load i32*, i32** %11
%82 = load i32, i32* %14
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %83
store i32 %80, i32* %84
br label %85
85: ; preds = %79
%86 = load i32, i32* %13
%87 = add nsw i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %13
br label %54
88: ; preds = %54
store i32 0, i32* %13
br label %89
89: ; preds = %103, %88
%90 = load i32, i32* %13
%91 = load i32, i32* %7
%92 = icmp slt i32 %90, %91
br i1 %92, label %93, label %106
93: ; preds = %89
%94 = load i32, i32* %13
%95 = load i32*, i32** %12
%96 = load i32*, i32** %11
%97 = load i32, i32* %13
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %96, i64 %98
%100 = load i32, i32* %99
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %95, i64 %101
store i32 %94, i32* %102
br label %103
103: ; preds = %93
%104 = load i32, i32* %13
%105 = add nsw i32 %104, 1
store i32 %105, i32* %13
br label %89
106: ; preds = %89
%107 = load i32*, i32** %11
%108 = load i32**, i32*** %8
store i32* %107, i32** %108
%109 = load i32*, i32** %12
%110 = load i32**, i32*** %9
store i32* %109, i32** %110
%111 = load i32, i32* %10
store i32 %111, i32* %5
br label %112
112: ; preds = %106, %27, %20
%113 = load i32, i32* %5
ret i32 %113
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @shuffle_classes(i32 %0, i32 %1, i32** nocapture writeonly %2, i32** nocapture writeonly %3) {
%5 = tail call i64 @my_calloc(i32 %1, i32 4)
%6 = inttoptr i64 %5 to i32*
%7 = inttoptr i64 %5 to i8*
%8 = icmp eq i64 %5, 0
br i1 %8, label %101, label %9
9: ; preds = %4
%10 = tail call i64 @my_calloc(i32 %1, i32 4)
%11 = inttoptr i64 %10 to i32*
%12 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %12, label %101, label %13
13: ; preds = %9
%14 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %14, label %15, label %17
15: ; preds = %13
%16 = add nsw i32 %1, -1
br label %19
17: ; preds = %19, %13
%18 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %18, label %24, label %100
19: ; preds = %15, %19
%20 = phi i32 [ 0, %15 ], [ %22, %19 ]
%21 = tail call i32 @random_long(i32 %16)
%22 = add nuw nsw i32 %20, 1
%23 = icmp eq i32 %22, %0
br i1 %23, label %17, label %19
24: ; preds = %17
%25 = zext i32 %1 to i64
%26 = shl nuw nsw i64 %25, 2
%27 = add nsw i32 %1, -1
br label %36
28: ; preds = %52
br i1 %18, label %29, label %100
29: ; preds = %28
%30 = zext i32 %1 to i64
%31 = add nsw i64 %30, -1
%32 = and i64 %30, 3
%33 = icmp ult i64 %31, 3
br i1 %33, label %86, label %34
34: ; preds = %29
%35 = and i64 %30, 4294967292
br label %57
36: ; preds = %24, %52
%37 = phi i32 [ 0, %24 ], [ %55, %52 ]
%38 = tail call i32 @random_long(i32 %27)
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = icmp eq i32 %41, -1
br i1 %42, label %52, label %43
43: ; preds = %36, %43
%44 = phi i32 [ %47, %43 ], [ %38, %36 ]
%45 = add nsw i32 %44, 1
%46 = icmp slt i32 %45, %1
%47 = select i1 %46, i32 %45, i32 0
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = icmp eq i32 %50, -1
br i1 %51, label %52, label %43
52: ; preds = %43, %36
%53 = phi i64 [ %39, %36 ], [ %48, %43 ]
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %53
store i32 %37, i32* %54
%55 = add nuw nsw i32 %37, 1
%56 = icmp eq i32 %55, %1
br i1 %56, label %28, label %36
57: ; preds = %57, %34
%58 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %83, %57 ]
%59 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %84, %57 ]
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %58
%61 = load i32, i32* %60
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %62
%64 = trunc i64 %58 to i32
store i32 %64, i32* %63
%65 = or i64 %58, 1
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %68
%70 = trunc i64 %65 to i32
store i32 %70, i32* %69
%71 = or i64 %58, 2
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %71
%73 = load i32, i32* %72
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %74
%76 = trunc i64 %71 to i32
store i32 %76, i32* %75
%77 = or i64 %58, 3
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %80
%82 = trunc i64 %77 to i32
store i32 %82, i32* %81
%83 = add nuw nsw i64 %58, 4
%84 = add i64 %59, 4
%85 = icmp eq i64 %84, %35
br i1 %85, label %86, label %57
86: ; preds = %57, %29
%87 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %83, %57 ]
%88 = icmp eq i64 %32, 0
br i1 %88, label %100, label %89
89: ; preds = %86, %89
%90 = phi i64 [ %97, %89 ], [ %87, %86 ]
%91 = phi i64 [ %98, %89 ], [ 0, %86 ]
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %90
%93 = load i32, i32* %92
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %94
%96 = trunc i64 %90 to i32
store i32 %96, i32* %95
%97 = add nuw nsw i64 %90, 1
%98 = add i64 %91, 1
%99 = icmp eq i64 %98, %32
br i1 %99, label %100, label %89
100: ; preds = %86, %89, %17, %28
store i32* %6, i32** %2
store i32* %11, i32** %3
br label %101
101: ; preds = %9, %4, %100
%102 = phi i32 [ 0, %100 ], [ 2, %4 ], [ 2, %9 ]
ret i32 %102
}