#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 */
float log2(float);
void GetEntropy(int A, int T, int G, int C, int N, int depth, float *entropy) {
  int coverage = 0;
  *entropy = 0;
  coverage = A + T + G + C;
  if (coverage > depth) {
    if (A > 0)
      *entropy +=
          (log2((float)A / (float)coverage) * ((float)A / (float)coverage));
    if (T > 0)
      *entropy +=
          (log2((float)T / (float)coverage) * ((float)T / (float)coverage));
    if (G > 0)
      *entropy +=
          (log2((float)G / (float)coverage) * ((float)G / (float)coverage));
    if (C > 0)
      *entropy +=
          (log2((float)C / (float)coverage) * ((float)C / (float)coverage));
    if (N > 0)
      *entropy +=
          (log2((float)N / (float)coverage) * ((float)N / (float)coverage));
    if (*entropy != 0)
      *entropy = 0 - *entropy;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<GetEntropy>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
mov    %r8d,-0x14(%rbp)
mov    %r9d,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    0x10(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    12cf <GetEntropy+0x1bf>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jle    119c <GetEntropy+0x8c>
cvtsi2ssl -0x4(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
call   1030 <log2@plt>
cvtsi2ssl -0x4(%rbp),%xmm2
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm2
mov    0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jle    11db <GetEntropy+0xcb>
cvtsi2ssl -0x8(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
call   1030 <log2@plt>
cvtsi2ssl -0x8(%rbp),%xmm2
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm2
mov    0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    121a <GetEntropy+0x10a>
cvtsi2ssl -0xc(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
call   1030 <log2@plt>
cvtsi2ssl -0xc(%rbp),%xmm2
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm2
mov    0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jle    1259 <GetEntropy+0x149>
cvtsi2ssl -0x10(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
call   1030 <log2@plt>
cvtsi2ssl -0x10(%rbp),%xmm2
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm2
mov    0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jle    1298 <GetEntropy+0x188>
cvtsi2ssl -0x14(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
call   1030 <log2@plt>
cvtsi2ssl -0x14(%rbp),%xmm2
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm2
mov    0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax)
mov    0x10(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
jne    12b7 <GetEntropy+0x1a7>
jp     12b7 <GetEntropy+0x1a7>
jmp    12ca <GetEntropy+0x1ba>
mov    0x10(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
subss  (%rax),%xmm0
mov    0x10(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
jmp    12cf <GetEntropy+0x1bf>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<GetEntropy>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebp
mov    0x40(%rsp),%r12
movl   $0x0,(%r12)
lea    (%rdi,%rbp,1),%ebx
add    %edx,%ebx
add    %ecx,%ebx
cmp    %r9d,%ebx
jle    125a <GetEntropy+0x14a>
mov    %r8d,%r14d
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%r13d
test   %edi,%edi
jle    1269 <GetEntropy+0x159>
cvtsi2ss %edi,%xmm0
cvtsi2ss %ebx,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rsp)
call   1030 <log2@plt>
mulss  0x4(%rsp),%xmm0
addss  (%r12),%xmm0
movss  %xmm0,(%r12)
test   %ebp,%ebp
jle    11a7 <GetEntropy+0x97>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %ebp,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %ebx,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rsp)
call   1030 <log2@plt>
mulss  0x4(%rsp),%xmm0
addss  (%r12),%xmm0
movss  %xmm0,(%r12)
test   %r13d,%r13d
jle    11dc <GetEntropy+0xcc>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %r13d,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %ebx,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rsp)
call   1030 <log2@plt>
mulss  0x4(%rsp),%xmm0
addss  (%r12),%xmm0
movss  %xmm0,(%r12)
test   %r15d,%r15d
jle    1211 <GetEntropy+0x101>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %r15d,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %ebx,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rsp)
call   1030 <log2@plt>
mulss  0x4(%rsp),%xmm0
addss  (%r12),%xmm0
movss  %xmm0,(%r12)
test   %r14d,%r14d
jle    1246 <GetEntropy+0x136>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %r14d,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %ebx,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rsp)
call   1030 <log2@plt>
mulss  0x4(%rsp),%xmm0
addss  (%r12),%xmm0
movss  %xmm0,(%r12)
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
jne    1250 <GetEntropy+0x140>
jnp    125a <GetEntropy+0x14a>
subss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%r12)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
xorps  %xmm0,%xmm0
test   %ebp,%ebp
jg     1178 <GetEntropy+0x68>
jmp    11a7 <GetEntropy+0x97>

LLVM IR (-O0):
define void @GetEntropy(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, float* %6) {
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca float*
%15 = alloca i32
store i32 %0, i32* %8
store i32 %1, i32* %9
store i32 %2, i32* %10
store i32 %3, i32* %11
store i32 %4, i32* %12
store i32 %5, i32* %13
store float* %6, float** %14
store i32 0, i32* %15
%16 = load float*, float** %14
store float 0.000000e+00, float* %16
%17 = load i32, i32* %8
%18 = load i32, i32* %9
%19 = add nsw i32 %17, %18
%20 = load i32, i32* %10
%21 = add nsw i32 %19, %20
%22 = load i32, i32* %11
%23 = add nsw i32 %21, %22
store i32 %23, i32* %15
%24 = load i32, i32* %15
%25 = load i32, i32* %13
%26 = icmp sgt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %127
27: ; preds = %7
%28 = load i32, i32* %8
%29 = icmp sgt i32 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %45
30: ; preds = %27
%31 = load i32, i32* %8
%32 = sitofp i32 %31 to float
%33 = load i32, i32* %15
%34 = sitofp i32 %33 to float
%35 = fdiv float %32, %34
%36 = call float @log2(float %35)
%37 = load i32, i32* %8
%38 = sitofp i32 %37 to float
%39 = load i32, i32* %15
%40 = sitofp i32 %39 to float
%41 = fdiv float %38, %40
%42 = load float*, float** %14
%43 = load float, float* %42
%44 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %36, float %41, float %43)
store float %44, float* %42
br label %45
45: ; preds = %30, %27
%46 = load i32, i32* %9
%47 = icmp sgt i32 %46, 0
br i1 %47, label %48, label %63
48: ; preds = %45
%49 = load i32, i32* %9
%50 = sitofp i32 %49 to float
%51 = load i32, i32* %15
%52 = sitofp i32 %51 to float
%53 = fdiv float %50, %52
%54 = call float @log2(float %53)
%55 = load i32, i32* %9
%56 = sitofp i32 %55 to float
%57 = load i32, i32* %15
%58 = sitofp i32 %57 to float
%59 = fdiv float %56, %58
%60 = load float*, float** %14
%61 = load float, float* %60
%62 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %54, float %59, float %61)
store float %62, float* %60
br label %63
63: ; preds = %48, %45
%64 = load i32, i32* %10
%65 = icmp sgt i32 %64, 0
br i1 %65, label %66, label %81
66: ; preds = %63
%67 = load i32, i32* %10
%68 = sitofp i32 %67 to float
%69 = load i32, i32* %15
%70 = sitofp i32 %69 to float
%71 = fdiv float %68, %70
%72 = call float @log2(float %71)
%73 = load i32, i32* %10
%74 = sitofp i32 %73 to float
%75 = load i32, i32* %15
%76 = sitofp i32 %75 to float
%77 = fdiv float %74, %76
%78 = load float*, float** %14
%79 = load float, float* %78
%80 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %72, float %77, float %79)
store float %80, float* %78
br label %81
81: ; preds = %66, %63
%82 = load i32, i32* %11
%83 = icmp sgt i32 %82, 0
br i1 %83, label %84, label %99
84: ; preds = %81
%85 = load i32, i32* %11
%86 = sitofp i32 %85 to float
%87 = load i32, i32* %15
%88 = sitofp i32 %87 to float
%89 = fdiv float %86, %88
%90 = call float @log2(float %89)
%91 = load i32, i32* %11
%92 = sitofp i32 %91 to float
%93 = load i32, i32* %15
%94 = sitofp i32 %93 to float
%95 = fdiv float %92, %94
%96 = load float*, float** %14
%97 = load float, float* %96
%98 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %90, float %95, float %97)
store float %98, float* %96
br label %99
99: ; preds = %84, %81
%100 = load i32, i32* %12
%101 = icmp sgt i32 %100, 0
br i1 %101, label %102, label %117
102: ; preds = %99
%103 = load i32, i32* %12
%104 = sitofp i32 %103 to float
%105 = load i32, i32* %15
%106 = sitofp i32 %105 to float
%107 = fdiv float %104, %106
%108 = call float @log2(float %107)
%109 = load i32, i32* %12
%110 = sitofp i32 %109 to float
%111 = load i32, i32* %15
%112 = sitofp i32 %111 to float
%113 = fdiv float %110, %112
%114 = load float*, float** %14
%115 = load float, float* %114
%116 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %108, float %113, float %115)
store float %116, float* %114
br label %117
117: ; preds = %102, %99
%118 = load float*, float** %14
%119 = load float, float* %118
%120 = fcmp une float %119, 0.000000e+00
br i1 %120, label %121, label %126
121: ; preds = %117
%122 = load float*, float** %14
%123 = load float, float* %122
%124 = fsub float 0.000000e+00, %123
%125 = load float*, float** %14
store float %124, float* %125
br label %126
126: ; preds = %121, %117
br label %127
127: ; preds = %126, %7
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @GetEntropy(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, float* nocapture %6) {
store float 0.000000e+00, float* %6
%8 = add nsw i32 %1, %0
%9 = add nsw i32 %8, %2
%10 = add nsw i32 %9, %3
%11 = icmp sgt i32 %10, %5
br i1 %11, label %12, label %66
12: ; preds = %7
%13 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %13, label %14, label %21
14: ; preds = %12
%15 = sitofp i32 %0 to float
%16 = sitofp i32 %10 to float
%17 = fdiv float %15, %16
%18 = tail call float @log2(float %17)
%19 = load float, float* %6
%20 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %18, float %17, float %19)
store float %20, float* %6
br label %21
21: ; preds = %14, %12
%22 = phi float [ %20, %14 ], [ 0.000000e+00, %12 ]
%23 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %23, label %24, label %31
24: ; preds = %21
%25 = sitofp i32 %1 to float
%26 = sitofp i32 %10 to float
%27 = fdiv float %25, %26
%28 = tail call float @log2(float %27)
%29 = load float, float* %6
%30 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %27, float %29)
store float %30, float* %6
br label %31
31: ; preds = %24, %21
%32 = phi float [ %30, %24 ], [ %22, %21 ]
%33 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %33, label %34, label %41
34: ; preds = %31
%35 = sitofp i32 %2 to float
%36 = sitofp i32 %10 to float
%37 = fdiv float %35, %36
%38 = tail call float @log2(float %37)
%39 = load float, float* %6
%40 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %38, float %37, float %39)
store float %40, float* %6
br label %41
41: ; preds = %34, %31
%42 = phi float [ %40, %34 ], [ %32, %31 ]
%43 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %43, label %44, label %51
44: ; preds = %41
%45 = sitofp i32 %3 to float
%46 = sitofp i32 %10 to float
%47 = fdiv float %45, %46
%48 = tail call float @log2(float %47)
%49 = load float, float* %6
%50 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %48, float %47, float %49)
store float %50, float* %6
br label %51
51: ; preds = %44, %41
%52 = phi float [ %50, %44 ], [ %42, %41 ]
%53 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %53, label %54, label %61
54: ; preds = %51
%55 = sitofp i32 %4 to float
%56 = sitofp i32 %10 to float
%57 = fdiv float %55, %56
%58 = tail call float @log2(float %57)
%59 = load float, float* %6
%60 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %58, float %57, float %59)
store float %60, float* %6
br label %61
61: ; preds = %51, %54
%62 = phi float [ %60, %54 ], [ %52, %51 ]
%63 = fcmp une float %62, 0.000000e+00
br i1 %63, label %64, label %66
64: ; preds = %61
%65 = fsub float 0.000000e+00, %62
store float %65, float* %6
br label %66
66: ; preds = %61, %64, %7
ret void
}