#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 *malloc(int);
void two_sum(int *nums, int low, int high, int target, int **results,
             int *count) {
  while (low < high) {
    int sum = nums[low] + nums[high];
    if (sum < target) {
      low++;
    } else if (sum > target) {
      high--;
    } else {
      results[*count] = malloc(3 * sizeof(int));
      results[*count][0] = -target;
      results[*count][1] = nums[low];
      results[*count][2] = nums[high];
      (*count)++;
      while (++low < high && nums[low] == nums[low - 1]) {
      }
      while (--high > low && nums[high] == nums[high + 1]) {
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<two_sum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    12ab <two_sum+0x19b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    116c <two_sum+0x5c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    12a6 <two_sum+0x196>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    1186 <two_sum+0x76>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    12a1 <two_sum+0x191>
mov    $0xc,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
xor    %ecx,%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rdx
movslq (%rdx),%rdx
mov    (%rax,%rdx,8),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rdx
movslq (%rdx),%rdx
mov    (%rax,%rdx,8),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rdx
movslq (%rdx),%rdx
mov    (%rax,%rdx,8),%rax
mov    %ecx,0x8(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0xc(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x2d(%rbp)
jge    1235 <two_sum+0x125>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0xc(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
sete   %al
mov    %al,-0x2d(%rbp)
mov    -0x2d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1245 <two_sum+0x135>
jmp    124a <two_sum+0x13a>
jmp    11fd <two_sum+0xed>
jmp    124f <two_sum+0x13f>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x2e(%rbp)
jle    1287 <two_sum+0x177>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
sete   %al
mov    %al,-0x2e(%rbp)
mov    -0x2e(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1297 <two_sum+0x187>
jmp    129c <two_sum+0x18c>
jmp    124f <two_sum+0x13f>
jmp    12a1 <two_sum+0x191>
jmp    12a6 <two_sum+0x196>
jmp    112d <two_sum+0x1d>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<two_sum>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
cmp    %edx,%esi
jge    1220 <two_sum+0x110>
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r13
mov    %ecx,%eax
neg    %eax
mov    %eax,0x8(%rsp)
mov    %r9,0x18(%rsp)
mov    %r8,0x10(%rsp)
mov    %ecx,0xc(%rsp)
jmp    115b <two_sum+0x4b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x1,%ebp
cmp    %ebx,%ebp
jge    1220 <two_sum+0x110>
movslq %ebp,%r15
mov    0x0(%r13,%r15,4),%edx
movslq %ebx,%r14
mov    0x0(%r13,%r14,4),%r12d
lea    (%r12,%rdx,1),%eax
cmp    %ecx,%eax
jl     1150 <two_sum+0x40>
jle    1180 <two_sum+0x70>
add    $0xffffffff,%ebx
jmp    1153 <two_sum+0x43>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0xc,%edi
mov    %rdx,0x20(%rsp)
call   1030 <malloc@plt>
mov    0x10(%rsp),%r8
mov    0x18(%rsp),%r9
movslq (%r9),%rcx
mov    %rax,(%r8,%rcx,8)
mov    0x8(%rsp),%edx
mov    %edx,(%rax)
mov    0x20(%rsp),%rdx
mov    %edx,0x4(%rax)
mov    %r12d,0x8(%rax)
lea    0x1(%rcx),%eax
mov    %eax,(%r9)
lea    0x1(%r15),%eax
cmp    %eax,%ebx
cmovg  %ebx,%eax
add    $0x1,%r15
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
cmp    %r14,%r15
jge    11ed <two_sum+0xdd>
mov    0x0(%r13,%r15,4),%ecx
lea    0x1(%r15),%rdx
add    $0x1,%ebp
cmp    -0x4(%r13,%r15,4),%ecx
mov    %rdx,%r15
je     11d0 <two_sum+0xc0>
jmp    11ef <two_sum+0xdf>
mov    %eax,%ebp
movslq %ebp,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%r14
mov    0xc(%rsp),%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %rax,%r14
jle    1220 <two_sum+0x110>
mov    0x0(%r13,%r14,4),%esi
lea    -0x1(%r14),%rdx
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    0x4(%r13,%r14,4),%esi
mov    %rdx,%r14
je     1200 <two_sum+0xf0>
jmp    1153 <two_sum+0x43>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @two_sum(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32** %4, i32* %5) {
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32**
%12 = alloca i32*
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %7
store i32 %1, i32* %8
store i32 %2, i32* %9
store i32 %3, i32* %10
store i32** %4, i32*** %11
store i32* %5, i32** %12
br label %14
14: ; preds = %131, %6
%15 = load i32, i32* %8
%16 = load i32, i32* %9
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %132
18: ; preds = %14
%19 = load i32*, i32** %7
%20 = load i32, i32* %8
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = load i32*, i32** %7
%25 = load i32, i32* %9
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = add nsw i32 %23, %28
store i32 %29, i32* %13
%30 = load i32, i32* %13
%31 = load i32, i32* %10
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %36
33: ; preds = %18
%34 = load i32, i32* %8
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %8
br label %131
36: ; preds = %18
%37 = load i32, i32* %13
%38 = load i32, i32* %10
%39 = icmp sgt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %43
40: ; preds = %36
%41 = load i32, i32* %9
%42 = add nsw i32 %41, -1
store i32 %42, i32* %9
br label %130
43: ; preds = %36
%44 = call i32* @malloc(i32 12)
%45 = load i32**, i32*** %11
%46 = load i32*, i32** %12
%47 = load i32, i32* %46
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32*, i32** %45, i64 %48
store i32* %44, i32** %49
%50 = load i32, i32* %10
%51 = sub nsw i32 0, %50
%52 = load i32**, i32*** %11
%53 = load i32*, i32** %12
%54 = load i32, i32* %53
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32*, i32** %52, i64 %55
%57 = load i32*, i32** %56
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 0
store i32 %51, i32* %58
%59 = load i32*, i32** %7
%60 = load i32, i32* %8
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = load i32**, i32*** %11
%65 = load i32*, i32** %12
%66 = load i32, i32* %65
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32*, i32** %64, i64 %67
%69 = load i32*, i32** %68
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 1
store i32 %63, i32* %70
%71 = load i32*, i32** %7
%72 = load i32, i32* %9
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 %73
%75 = load i32, i32* %74
%76 = load i32**, i32*** %11
%77 = load i32*, i32** %12
%78 = load i32, i32* %77
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32*, i32** %76, i64 %79
%81 = load i32*, i32** %80
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 2
store i32 %75, i32* %82
%83 = load i32*, i32** %12
%84 = load i32, i32* %83
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %83
br label %86
86: ; preds = %106, %43
%87 = load i32, i32* %8
%88 = add nsw i32 %87, 1
store i32 %88, i32* %8
%89 = load i32, i32* %9
%90 = icmp slt i32 %88, %89
br i1 %90, label %91, label %104
91: ; preds = %86
%92 = load i32*, i32** %7
%93 = load i32, i32* %8
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %92, i64 %94
%96 = load i32, i32* %95
%97 = load i32*, i32** %7
%98 = load i32, i32* %8
%99 = sub nsw i32 %98, 1
%100 = sext i32 %99 to i64
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %100
%102 = load i32, i32* %101
%103 = icmp eq i32 %96, %102
br label %104
104: ; preds = %91, %86
%105 = phi i1 [ false, %86 ], [ %103, %91 ]
br i1 %105, label %106, label %107
106: ; preds = %104
br label %86
107: ; preds = %104
br label %108
108: ; preds = %128, %107
%109 = load i32, i32* %9
%110 = add nsw i32 %109, -1
store i32 %110, i32* %9
%111 = load i32, i32* %8
%112 = icmp sgt i32 %110, %111
br i1 %112, label %113, label %126
113: ; preds = %108
%114 = load i32*, i32** %7
%115 = load i32, i32* %9
%116 = sext i32 %115 to i64
%117 = getelementptr inbounds i32, i32* %114, i64 %116
%118 = load i32, i32* %117
%119 = load i32*, i32** %7
%120 = load i32, i32* %9
%121 = add nsw i32 %120, 1
%122 = sext i32 %121 to i64
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %119, i64 %122
%124 = load i32, i32* %123
%125 = icmp eq i32 %118, %124
br label %126
126: ; preds = %113, %108
%127 = phi i1 [ false, %108 ], [ %125, %113 ]
br i1 %127, label %128, label %129
128: ; preds = %126
br label %108
129: ; preds = %126
br label %130
130: ; preds = %129, %40
br label %131
131: ; preds = %130, %33
br label %14
132: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @two_sum(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32** nocapture %4, i32* nocapture %5) {
%7 = icmp slt i32 %1, %2
br i1 %7, label %8, label %68
8: ; preds = %6
%9 = sub nsw i32 0, %3
br label %10
10: ; preds = %8, %64
%11 = phi i32 [ %1, %8 ], [ %66, %64 ]
%12 = phi i32 [ %2, %8 ], [ %65, %64 ]
%13 = sext i32 %11 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = sext i32 %12 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = add nsw i32 %18, %15
%20 = icmp slt i32 %19, %3
br i1 %20, label %21, label %23
21: ; preds = %10
%22 = add nsw i32 %11, 1
br label %64
23: ; preds = %10
%24 = icmp sgt i32 %19, %3
br i1 %24, label %25, label %27
25: ; preds = %23
%26 = add nsw i32 %12, -1
br label %64
27: ; preds = %23
%28 = tail call i32* @malloc(i32 12)
%29 = load i32, i32* %5
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32*, i32** %4, i64 %30
store i32* %28, i32** %31
store i32 %9, i32* %28
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 1
store i32 %15, i32* %32
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 2
store i32 %18, i32* %33
%34 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %34, i32* %5
%35 = add nsw i32 %11, 1
%36 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %12, i32 %35)
br label %37
37: ; preds = %41, %27
%38 = phi i64 [ %39, %41 ], [ %13, %27 ]
%39 = add nsw i64 %38, 1
%40 = icmp slt i64 %39, %16
br i1 %40, label %41, label %49
41: ; preds = %37
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %39
%43 = load i32, i32* %42
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
%45 = load i32, i32* %44
%46 = icmp eq i32 %43, %45
br i1 %46, label %37, label %47
47: ; preds = %41
%48 = trunc i64 %39 to i32
br label %49
49: ; preds = %37, %47
%50 = phi i32 [ %48, %47 ], [ %36, %37 ]
%51 = sext i32 %50 to i64
br label %52
52: ; preds = %56, %49
%53 = phi i64 [ %54, %56 ], [ %16, %49 ]
%54 = add nsw i64 %53, -1
%55 = icmp sgt i64 %54, %51
br i1 %55, label %56, label %68
56: ; preds = %52
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %54
%58 = load i32, i32* %57
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %53
%60 = load i32, i32* %59
%61 = icmp eq i32 %58, %60
br i1 %61, label %52, label %62
62: ; preds = %56
%63 = trunc i64 %54 to i32
br label %64
64: ; preds = %62, %25, %21
%65 = phi i32 [ %12, %21 ], [ %26, %25 ], [ %63, %62 ]
%66 = phi i32 [ %22, %21 ], [ %11, %25 ], [ %50, %62 ]
%67 = icmp slt i32 %66, %65
br i1 %67, label %10, label %68
68: ; preds = %64, %52, %6
ret void
}