#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*/ draw_hist(int *, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int, int, double, double, int, int);
void hist_img(short int *img, int npix) {
  int i, imax, max = 0, ufbin = 0, ofbin = 0, high = 0;
  int bins[4096];
  double sum = 0.0, sum2 = 0.0, avg, var;
  for (i = 0; i < 4096; ++i)
    bins[i] = 0;
  for (i = 0; i < npix; ++i) {
    if (*img < 0)
      ++ufbin;
    else if (*img >= 4096)
      ++ofbin;
    else
      bins[(int)*img]++;
    ++img;
  }
  for (i = 0; i < 4096; ++i) {
    sum += bins[i] * i;
    sum2 += bins[i] * i * i;
    if (bins[i] > max) {
      imax = i;
      max = bins[i];
    }
    if (bins[i] != 0)
      high = i;
  }
  avg = sum / npix;
  var = sum2 / npix - avg * avg;
  printf("hist max bin[%d]=%d avg=%10.3f var=%10.3f under=%d over=%d\n", imax,
         max, avg, var, ufbin, ofbin);
  draw_hist(bins, 10000);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<hist_img>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x4050,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x4038(%rbp)
ff
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x4040(%rbp)
ff
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x1000,-0x10(%rbp)
jge    1195 <hist_img+0x75>
movslq -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x0,-0x4030(%rbp,%rax,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    116b <hist_img+0x4b>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    121f <hist_img+0xff>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movswl (%rax),%eax
cmp    $0x0,%eax
jge    11c6 <hist_img+0xa6>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1205 <hist_img+0xe5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movswl (%rax),%eax
cmp    $0x1000,%eax
jl     11e6 <hist_img+0xc6>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1200 <hist_img+0xe0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movswl (%rax),%eax
cltq
mov    -0x4030(%rbp,%rax,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x4030(%rbp,%rax,4)
jmp    1205 <hist_img+0xe5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    119c <hist_img+0x7c>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x1000,-0x10(%rbp)
jge    12d0 <hist_img+0x1b0>
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x4030(%rbp,%rax,4),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
addsd  -0x4038(%rbp),%xmm0
ff
movsd  %xmm0,-0x4038(%rbp)
ff
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x4030(%rbp,%rax,4),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
addsd  -0x4040(%rbp),%xmm0
ff
movsd  %xmm0,-0x4040(%rbp)
ff
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x4030(%rbp,%rax,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    12a5 <hist_img+0x185>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x4030(%rbp,%rax,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movslq -0x10(%rbp),%rax
cmpl   $0x0,-0x4030(%rbp,%rax,4)
je     12bd <hist_img+0x19d>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    12c2 <hist_img+0x1a2>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1226 <hist_img+0x106>
movsd  -0x4038(%rbp),%xmm0
ff
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x4048(%rbp)
ff
movsd  -0x4040(%rbp),%xmm1
ff
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  -0x4048(%rbp),%xmm0
ff
movsd  -0x4048(%rbp),%xmm2
ff
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x4050(%rbp)
ff
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
movsd  -0x4048(%rbp),%xmm0
ff
movsd  -0x4050(%rbp),%xmm1
ff
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%r8d
lea    0xcab(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
lea    -0x4030(%rbp),%rdi
mov    $0x2710,%esi
call   1040 <draw_hist@plt>
add    $0x4050,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<hist_img>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x4000,%rsp
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbp
mov    %rsp,%rdi
xor    %ebx,%ebx
mov    $0x4000,%edx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
mov    $0x0,%ecx
mov    $0x0,%r8d
test   %r14d,%r14d
jle    11a6 <hist_img+0x76>
mov    %r14d,%eax
xor    %edx,%edx
xor    %r8d,%r8d
xor    %ecx,%ecx
jmp    117b <hist_img+0x4b>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%ecx
add    $0x1,%rdx
cmp    %edx,%eax
je     11a6 <hist_img+0x76>
movzwl 0x0(%rbp,%rdx,2),%esi
test   %si,%si
js     1170 <hist_img+0x40>
cmp    $0x1000,%esi
jb     11a0 <hist_img+0x70>
add    $0x1,%r8d
jmp    1173 <hist_img+0x43>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
addl   $0x1,(%rsp,%rsi,4)
jmp    1173 <hist_img+0x43>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %eax,%eax
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    (%rsp,%rax,4),%ebp
mov    0x4(%rsp,%rax,4),%r9d
mov    %ebp,%edi
imul   %eax,%edi
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %edi,%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
imul   %eax,%edi
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsi2sd %edi,%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm3
cmp    %ebx,%ebp
cmovg  %eax,%esi
cmovg  %ebp,%ebx
lea    0x1(%rax),%edi
mov    %r9d,%edx
imul   %edi,%edx
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %edx,%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
imul   %edi,%edx
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %edx,%xmm1
addsd  %xmm3,%xmm1
cmp    %ebx,%r9d
cmovg  %edi,%esi
cmovg  %r9d,%ebx
add    $0x2,%rax
cmp    $0x1000,%rax
jne    11b0 <hist_img+0x80>
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %r14d,%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm0
divsd  %xmm2,%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
subsd  %xmm2,%xmm1
lea    0xdc7(%rip),%rdi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <printf@plt>
mov    %rsp,%rdi
mov    $0x2710,%esi
call   1050 <draw_hist@plt>
add    $0x4000,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [60 x i8] c"hist max bin[%d]=%d avg=%10.3f var=%10.3f under=%d over=%d\0A\00"
define void @hist_img(i16* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i16*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca [4096 x i32]
%12 = alloca double
%13 = alloca double
%14 = alloca double
%15 = alloca double
store i16* %0, i16** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
store double 0.000000e+00, double* %12
store double 0.000000e+00, double* %13
store i32 0, i32* %5
br label %16
16: ; preds = %23, %2
%17 = load i32, i32* %5
%18 = icmp slt i32 %17, 4096
br i1 %18, label %19, label %26
19: ; preds = %16
%20 = load i32, i32* %5
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds [4096 x i32], [4096 x i32]* %11, i64 0, i64 %21
store i32 0, i32* %22
br label %23
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %5
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %5
br label %16
26: ; preds = %16
store i32 0, i32* %5
br label %27
27: ; preds = %59, %26
%28 = load i32, i32* %5
%29 = load i32, i32* %4
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %62
31: ; preds = %27
%32 = load i16*, i16** %3
%33 = load i16, i16* %32
%34 = sext i16 %33 to i32
%35 = icmp slt i32 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %39
36: ; preds = %31
%37 = load i32, i32* %8
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %8
br label %56
39: ; preds = %31
%40 = load i16*, i16** %3
%41 = load i16, i16* %40
%42 = sext i16 %41 to i32
%43 = icmp sge i32 %42, 4096
br i1 %43, label %44, label %47
44: ; preds = %39
%45 = load i32, i32* %9
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %9
br label %55
47: ; preds = %39
%48 = load i16*, i16** %3
%49 = load i16, i16* %48
%50 = sext i16 %49 to i32
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds [4096 x i32], [4096 x i32]* %11, i64 0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %52
br label %55
55: ; preds = %47, %44
br label %56
56: ; preds = %55, %36
%57 = load i16*, i16** %3
%58 = getelementptr inbounds i16, i16* %57, i32 1
store i16* %58, i16** %3
br label %59
59: ; preds = %56
%60 = load i32, i32* %5
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %5
br label %27
62: ; preds = %27
store i32 0, i32* %5
br label %63
63: ; preds = %108, %62
%64 = load i32, i32* %5
%65 = icmp slt i32 %64, 4096
br i1 %65, label %66, label %111
66: ; preds = %63
%67 = load i32, i32* %5
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds [4096 x i32], [4096 x i32]* %11, i64 0, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = load i32, i32* %5
%72 = mul nsw i32 %70, %71
%73 = sitofp i32 %72 to double
%74 = load double, double* %12
%75 = fadd double %74, %73
store double %75, double* %12
%76 = load i32, i32* %5
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds [4096 x i32], [4096 x i32]* %11, i64 0, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = load i32, i32* %5
%81 = mul nsw i32 %79, %80
%82 = load i32, i32* %5
%83 = mul nsw i32 %81, %82
%84 = sitofp i32 %83 to double
%85 = load double, double* %13
%86 = fadd double %85, %84
store double %86, double* %13
%87 = load i32, i32* %5
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds [4096 x i32], [4096 x i32]* %11, i64 0, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
%91 = load i32, i32* %7
%92 = icmp sgt i32 %90, %91
br i1 %92, label %93, label %99
93: ; preds = %66
%94 = load i32, i32* %5
store i32 %94, i32* %6
%95 = load i32, i32* %5
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds [4096 x i32], [4096 x i32]* %11, i64 0, i64 %96
%98 = load i32, i32* %97
store i32 %98, i32* %7
br label %99
99: ; preds = %93, %66
%100 = load i32, i32* %5
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds [4096 x i32], [4096 x i32]* %11, i64 0, i64 %101
%103 = load i32, i32* %102
%104 = icmp ne i32 %103, 0
br i1 %104, label %105, label %107
105: ; preds = %99
%106 = load i32, i32* %5
store i32 %106, i32* %10
br label %107
107: ; preds = %105, %99
br label %108
108: ; preds = %107
%109 = load i32, i32* %5
%110 = add nsw i32 %109, 1
store i32 %110, i32* %5
br label %63
111: ; preds = %63
%112 = load double, double* %12
%113 = load i32, i32* %4
%114 = sitofp i32 %113 to double
%115 = fdiv double %112, %114
store double %115, double* %14
%116 = load double, double* %13
%117 = load i32, i32* %4
%118 = sitofp i32 %117 to double
%119 = fdiv double %116, %118
%120 = load double, double* %14
%121 = load double, double* %14
%122 = fneg double %120
%123 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %122, double %121, double %119)
store double %123, double* %15
%124 = load i32, i32* %6
%125 = load i32, i32* %7
%126 = load double, double* %14
%127 = load double, double* %15
%128 = load i32, i32* %8
%129 = load i32, i32* %9
%130 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([60 x i8], [60 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %124, i32 %125, double %126, double %127, i32 %128, i32 %129)
%131 = getelementptr inbounds [4096 x i32], [4096 x i32]* %11, i64 0, i64 0
%132 = call i32 @draw_hist(i32* %131, i32 10000)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [60 x i8] c"hist max bin[%d]=%d avg=%10.3f var=%10.3f under=%d over=%d\0A\00"
define void @hist_img(i16* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = alloca [4096 x i32]
%4 = bitcast [4096 x i32]* %3 to i8*
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %9, label %6
6: ; preds = %27, %2
%7 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %28, %27 ]
%8 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %29, %27 ]
br label %33
9: ; preds = %2, %27
%10 = phi i16* [ %30, %27 ], [ %0, %2 ]
%11 = phi i32 [ %31, %27 ], [ 0, %2 ]
%12 = phi i32 [ %29, %27 ], [ 0, %2 ]
%13 = phi i32 [ %28, %27 ], [ 0, %2 ]
%14 = load i16, i16* %10
%15 = icmp slt i16 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %18
16: ; preds = %9
%17 = add nsw i32 %13, 1
br label %27
18: ; preds = %9
%19 = icmp ugt i16 %14, 4095
br i1 %19, label %20, label %22
20: ; preds = %18
%21 = add nsw i32 %12, 1
br label %27
22: ; preds = %18
%23 = zext i16 %14 to i64
%24 = getelementptr inbounds [4096 x i32], [4096 x i32]* %3, i64 0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %24
br label %27
27: ; preds = %20, %22, %16
%28 = phi i32 [ %17, %16 ], [ %13, %20 ], [ %13, %22 ]
%29 = phi i32 [ %12, %16 ], [ %21, %20 ], [ %12, %22 ]
%30 = getelementptr inbounds i16, i16* %10, i64 1
%31 = add nuw nsw i32 %11, 1
%32 = icmp eq i32 %31, %1
br i1 %32, label %6, label %9
33: ; preds = %33, %6
%34 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %64, %33 ]
%35 = phi double [ 0.000000e+00, %6 ], [ %60, %33 ]
%36 = phi double [ 0.000000e+00, %6 ], [ %57, %33 ]
%37 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %63, %33 ]
%38 = phi i32 [ undef, %6 ], [ %62, %33 ]
%39 = getelementptr inbounds [4096 x i32], [4096 x i32]* %3, i64 0, i64 %34
%40 = load i32, i32* %39
%41 = trunc i64 %34 to i32
%42 = mul nsw i32 %40, %41
%43 = sitofp i32 %42 to double
%44 = fadd double %36, %43
%45 = mul nsw i32 %42, %41
%46 = sitofp i32 %45 to double
%47 = fadd double %35, %46
%48 = icmp sgt i32 %40, %37
%49 = select i1 %48, i32 %41, i32 %38
%50 = select i1 %48, i32 %40, i32 %37
%51 = or i64 %34, 1
%52 = getelementptr inbounds [4096 x i32], [4096 x i32]* %3, i64 0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = trunc i64 %51 to i32
%55 = mul nsw i32 %53, %54
%56 = sitofp i32 %55 to double
%57 = fadd double %44, %56
%58 = mul nsw i32 %55, %54
%59 = sitofp i32 %58 to double
%60 = fadd double %47, %59
%61 = icmp sgt i32 %53, %50
%62 = select i1 %61, i32 %54, i32 %49
%63 = select i1 %61, i32 %53, i32 %50
%64 = add nuw nsw i64 %34, 2
%65 = icmp eq i64 %64, 4096
br i1 %65, label %66, label %33
66: ; preds = %33
%67 = sitofp i32 %1 to double
%68 = fdiv double %57, %67
%69 = fdiv double %60, %67
%70 = fneg double %68
%71 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %70, double %68, double %69)
%72 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([60 x i8], [60 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %62, i32 %63, double %68, double %71, i32 %7, i32 %8)
%73 = getelementptr inbounds [4096 x i32], [4096 x i32]* %3, i64 0, i64 0
%74 = call i32 @draw_hist(i32* %73, i32 10000)
ret void
}