#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__ RAND_MAX;
float exp(float);
double rand();
int flip(int m[40][40], float T) {
  int x, y;
  x = 40 * (rand() / ((double)RAND_MAX));
  y = 40 * (rand() / ((double)RAND_MAX));
  const int initial_spin = m[x][y];
  int final_spin = (initial_spin == -1) ? 1 : -1;
  int l, r, b, u;
  l = (x == 0) ? 40 - 1 : x - 1;
  r = (x == 40 - 1) ? 0 : x + 1;
  b = (y == 40 - 1) ? 0 : y + 1;
  u = (y == 0) ? 40 - 1 : y - 1;
  int neighbours = m[l][y] + m[r][y] + m[x][u] + m[x][b];
  int energy_delta = -(final_spin - initial_spin) * neighbours;
  if (energy_delta <= 0) {
    m[x][y] = final_spin;
    return 1;
  }
  float a = 1000 / 2.269;
  float k = 1.38e-23;
  if (energy_delta = 0) {
    float tp = exp(a * energy_delta / T) / (k * T);
    if (tp < (rand() / (double)RAND_MAX)) {
      m[x][y] = final_spin;
      return 1;
    }
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<flip>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
mov    0x2ea6(%rip),%rax
cvtsi2sdq (%rax),%xmm0
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0xead(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
mov    0x2e79(%rip),%rax
cvtsi2sdq (%rax),%xmm0
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0xe80(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
imul   $0xa0,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    $0xffffffff,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0xffffffff,%edx
cmove  %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    11d4 <flip+0xb4>
mov    $0x27,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    11dd <flip+0xbd>
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x27,-0x18(%rbp)
jne    11f7 <flip+0xd7>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
jmp    1200 <flip+0xe0>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x27,-0x1c(%rbp)
jne    121a <flip+0xfa>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
jmp    1223 <flip+0x103>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jne    1240 <flip+0x120>
mov    $0x27,%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
jmp    1249 <flip+0x129>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
imul   $0xa0,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
imul   $0xa0,%rdx,%rdx
add    %rdx,%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
imul   $0xa0,%rdx,%rdx
add    %rdx,%rcx
movslq -0x34(%rbp),%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
imul   $0xa0,%rdx,%rdx
add    %rdx,%rcx
movslq -0x30(%rbp),%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
sub    %ecx,%eax
imul   -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x3c(%rbp)
jg     12f9 <flip+0x1d9>
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
imul   $0xa0,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    13bc <flip+0x29c>
movss  0xd0b(%rip),%xmm0
movss  %xmm0,-0x40(%rbp)
movss  0xcfa(%rip),%xmm0
movss  %xmm0,-0x44(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%al
jne    1329 <flip+0x209>
jmp    13b5 <flip+0x295>
movss  -0x40(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x3c(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
divss  -0x14(%rbp),%xmm0
call   1030 <exp@plt>
movss  -0x44(%rbp),%xmm1
mulss  -0x14(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x48(%rbp)
movss  -0x48(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
movsd  -0x60(%rbp),%xmm1
mov    0x2c73(%rip),%rax
cvtsi2sdq (%rax),%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    13b0 <flip+0x290>
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
imul   $0xa0,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    13bc <flip+0x29c>
jmp    13b5 <flip+0x295>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<flip>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,%r15
xor    %r14d,%r14d
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand@plt>
movaps %xmm0,0x10(%rsp)
mov    0x2eb6(%rip),%rbx
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sdq (%rbx),%xmm0
movapd %xmm0,(%rsp)
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand@plt>
cvtsi2sdq (%rbx),%xmm1
unpcklpd (%rsp),%xmm1
unpcklpd 0x10(%rsp),%xmm0
divpd  %xmm1,%xmm0
mulpd  0xe9e(%rip),%xmm0
cvttpd2dq %xmm0,%xmm0
pshufd $0x50,%xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm2
movd   %xmm2,%eax
movslq %eax,%rdi
movd   %xmm0,%eax
cltq
lea    (%rdi,%rdi,4),%rcx
shl    $0x5,%rcx
add    %r15,%rcx
mov    (%rcx,%rax,4),%edx
xor    %r9d,%r9d
cmp    $0xffffffff,%edx
sete   %r9b
lea    -0x1(%rdi),%esi
pcmpeqd 0xe70(%rip),%xmm1
movmskps %xmm1,%ebx
add    $0x1,%edi
lea    0x1(%rax),%r8d
lea    -0x1(%rax),%r10d
movslq %esi,%rsi
test   $0x8,%bl
mov    $0x27,%r11d
cmovne %r11,%rsi
lea    (%rsi,%rsi,4),%rsi
shl    $0x5,%rsi
add    %r15,%rsi
movslq %edi,%rdi
test   $0x4,%bl
cmovne %r14,%rdi
lea    (%rdi,%rdi,4),%rdi
shl    $0x5,%rdi
add    %r15,%rdi
mov    (%rdi,%rax,4),%edi
add    (%rsi,%rax,4),%edi
movslq %r10d,%rsi
test   $0x1,%bl
cmovne %r11,%rsi
add    (%rcx,%rsi,4),%edi
movslq %r8d,%rsi
test   $0x2,%bl
cmovne %r14,%rsi
add    (%rcx,%rsi,4),%edi
lea    (%r9,%r9,1),%esi
add    $0xffffffff,%esi
sub    %esi,%edx
imul   %edi,%edx
test   %edx,%edx
jg     121a <flip+0x10a>
lea    (%rcx,%rax,4),%rax
mov    %esi,(%rax)
mov    $0x1,%r14d
mov    %r14d,%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@RAND_MAX = global i64 0
define i32 @flip([40 x i32]* %0, float %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca [40 x i32]*
%5 = alloca float
%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
%15 = alloca i32
%16 = alloca float
%17 = alloca float
%18 = alloca float
store [40 x i32]* %0, [40 x i32]** %4
store float %1, float* %5
%19 = call double (...) @rand()
%20 = load i64, i64* @RAND_MAX
%21 = sitofp i64 %20 to double
%22 = fdiv double %19, %21
%23 = fmul double 4.000000e+01, %22
%24 = fptosi double %23 to i32
store i32 %24, i32* %6
%25 = call double (...) @rand()
%26 = load i64, i64* @RAND_MAX
%27 = sitofp i64 %26 to double
%28 = fdiv double %25, %27
%29 = fmul double 4.000000e+01, %28
%30 = fptosi double %29 to i32
store i32 %30, i32* %7
%31 = load [40 x i32]*, [40 x i32]** %4
%32 = load i32, i32* %6
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %7
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %34, i64 0, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
store i32 %38, i32* %8
%39 = load i32, i32* %8
%40 = icmp eq i32 %39, -1
%41 = zext i1 %40 to i64
%42 = select i1 %40, i32 1, i32 -1
store i32 %42, i32* %9
%43 = load i32, i32* %6
%44 = icmp eq i32 %43, 0
br i1 %44, label %45, label %46
45: ; preds = %2
br label %49
46: ; preds = %2
%47 = load i32, i32* %6
%48 = sub nsw i32 %47, 1
br label %49
49: ; preds = %46, %45
%50 = phi i32 [ 39, %45 ], [ %48, %46 ]
store i32 %50, i32* %10
%51 = load i32, i32* %6
%52 = icmp eq i32 %51, 39
br i1 %52, label %53, label %54
53: ; preds = %49
br label %57
54: ; preds = %49
%55 = load i32, i32* %6
%56 = add nsw i32 %55, 1
br label %57
57: ; preds = %54, %53
%58 = phi i32 [ 0, %53 ], [ %56, %54 ]
store i32 %58, i32* %11
%59 = load i32, i32* %7
%60 = icmp eq i32 %59, 39
br i1 %60, label %61, label %62
61: ; preds = %57
br label %65
62: ; preds = %57
%63 = load i32, i32* %7
%64 = add nsw i32 %63, 1
br label %65
65: ; preds = %62, %61
%66 = phi i32 [ 0, %61 ], [ %64, %62 ]
store i32 %66, i32* %12
%67 = load i32, i32* %7
%68 = icmp eq i32 %67, 0
br i1 %68, label %69, label %70
69: ; preds = %65
br label %73
70: ; preds = %65
%71 = load i32, i32* %7
%72 = sub nsw i32 %71, 1
br label %73
73: ; preds = %70, %69
%74 = phi i32 [ 39, %69 ], [ %72, %70 ]
store i32 %74, i32* %13
%75 = load [40 x i32]*, [40 x i32]** %4
%76 = load i32, i32* %10
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %75, i64 %77
%79 = load i32, i32* %7
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %78, i64 0, i64 %80
%82 = load i32, i32* %81
%83 = load [40 x i32]*, [40 x i32]** %4
%84 = load i32, i32* %11
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %83, i64 %85
%87 = load i32, i32* %7
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %86, i64 0, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
%91 = add nsw i32 %82, %90
%92 = load [40 x i32]*, [40 x i32]** %4
%93 = load i32, i32* %6
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %92, i64 %94
%96 = load i32, i32* %13
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %95, i64 0, i64 %97
%99 = load i32, i32* %98
%100 = add nsw i32 %91, %99
%101 = load [40 x i32]*, [40 x i32]** %4
%102 = load i32, i32* %6
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %101, i64 %103
%105 = load i32, i32* %12
%106 = sext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %104, i64 0, i64 %106
%108 = load i32, i32* %107
%109 = add nsw i32 %100, %108
store i32 %109, i32* %14
%110 = load i32, i32* %9
%111 = load i32, i32* %8
%112 = sub nsw i32 %110, %111
%113 = sub nsw i32 0, %112
%114 = load i32, i32* %14
%115 = mul nsw i32 %113, %114
store i32 %115, i32* %15
%116 = load i32, i32* %15
%117 = icmp sle i32 %116, 0
br i1 %117, label %118, label %127
118: ; preds = %73
%119 = load i32, i32* %9
%120 = load [40 x i32]*, [40 x i32]** %4
%121 = load i32, i32* %6
%122 = sext i32 %121 to i64
%123 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %120, i64 %122
%124 = load i32, i32* %7
%125 = sext i32 %124 to i64
%126 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %123, i64 0, i64 %125
store i32 %119, i32* %126
store i32 1, i32* %3
br label %158
127: ; preds = %73
store float 0x407B8B9080000000, float* %16
store float 0x3B30AEE4A0000000, float* %17
store i32 0, i32* %15
br i1 false, label %128, label %157
128: ; preds = %127
%129 = load float, float* %16
%130 = load i32, i32* %15
%131 = sitofp i32 %130 to float
%132 = fmul float %129, %131
%133 = load float, float* %5
%134 = fdiv float %132, %133
%135 = call float @exp(float %134)
%136 = load float, float* %17
%137 = load float, float* %5
%138 = fmul float %136, %137
%139 = fdiv float %135, %138
store float %139, float* %18
%140 = load float, float* %18
%141 = fpext float %140 to double
%142 = call double (...) @rand()
%143 = load i64, i64* @RAND_MAX
%144 = sitofp i64 %143 to double
%145 = fdiv double %142, %144
%146 = fcmp olt double %141, %145
br i1 %146, label %147, label %156
147: ; preds = %128
%148 = load i32, i32* %9
%149 = load [40 x i32]*, [40 x i32]** %4
%150 = load i32, i32* %6
%151 = sext i32 %150 to i64
%152 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %149, i64 %151
%153 = load i32, i32* %7
%154 = sext i32 %153 to i64
%155 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %152, i64 0, i64 %154
store i32 %148, i32* %155
store i32 1, i32* %3
br label %158
156: ; preds = %128
br label %157
157: ; preds = %156, %127
store i32 0, i32* %3
br label %158
158: ; preds = %157, %147, %118
%159 = load i32, i32* %3
ret i32 %159
}

LLVM IR (-O2):
@RAND_MAX = global i64 0
define i32 @flip([40 x i32]* nocapture %0, float %1) {
%3 = tail call double (...) @rand()
%4 = load i64, i64* @RAND_MAX
%5 = tail call double (...) @rand()
%6 = load i64, i64* @RAND_MAX
%7 = insertelement <2 x i64> poison, i64 %6, i64 0
%8 = insertelement <2 x i64> %7, i64 %4, i64 1
%9 = sitofp <2 x i64> %8 to <2 x double>
%10 = insertelement <2 x double> poison, double %5, i64 0
%11 = insertelement <2 x double> %10, double %3, i64 1
%12 = fdiv <2 x double> %11, %9
%13 = fmul <2 x double> %12, <double 4.000000e+01, double 4.000000e+01>
%14 = fptosi <2 x double> %13 to <2 x i32>
%15 = shufflevector <2 x i32> %14, <2 x i32> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 0, i32 1, i32 1>
%16 = extractelement <2 x i32> %14, i64 1
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = extractelement <2 x i32> %14, i64 0
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %0, i64 %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = icmp eq i32 %21, -1
%23 = select i1 %22, i32 1, i32 -1
%24 = add nsw i32 %16, -1
%25 = icmp eq <4 x i32> %15, <i32 0, i32 39, i32 39, i32 0>
%26 = extractelement <4 x i1> %25, i64 3
%27 = add nsw i32 %16, 1
%28 = extractelement <4 x i1> %25, i64 2
%29 = add nsw i32 %18, 1
%30 = extractelement <4 x i1> %25, i64 1
%31 = add nsw i32 %18, -1
%32 = extractelement <4 x i1> %25, i64 0
%33 = sext i32 %24 to i64
%34 = select i1 %26, i64 39, i64 %33
%35 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %0, i64 %34, i64 %19
%36 = load i32, i32* %35
%37 = sext i32 %27 to i64
%38 = select i1 %28, i64 0, i64 %37
%39 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %0, i64 %38, i64 %19
%40 = load i32, i32* %39
%41 = add nsw i32 %40, %36
%42 = sext i32 %31 to i64
%43 = select i1 %32, i64 39, i64 %42
%44 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %0, i64 %17, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = add nsw i32 %41, %45
%47 = sext i32 %29 to i64
%48 = select i1 %30, i64 0, i64 %47
%49 = getelementptr inbounds [40 x i32], [40 x i32]* %0, i64 %17, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = add nsw i32 %46, %50
%52 = sub i32 %21, %23
%53 = mul nsw i32 %51, %52
%54 = icmp slt i32 %53, 1
br i1 %54, label %55, label %56
55: ; preds = %2
store i32 %23, i32* %20
br label %56
56: ; preds = %2, %55
%57 = phi i32 [ 1, %55 ], [ 0, %2 ]
ret i32 %57
}