#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*/ mark(unsigned long long *, unsigned char *,
                        unsigned long long, int);
void func(unsigned long long *a, unsigned char *flag,
          unsigned long long *output, int io, int total, int N, int K, int k,
          unsigned long long sum, int last) {
  if (0 == io) {
    sum += output[io] * k;
    mark(a, flag, sum, total);
  } else {
    if (K == k) {
      for (int i = 1; i <= K; i++) {
        func(a, flag, output, io - 1, total, N, K, k - i, sum + output[io] * i,
             last);
      }
      while (flag[++last]) {
      }
      output[++io] = a[last] - output[0] * (K - 1);
      if (io < N - 1) {
        func(a, flag, output, io, total, N, K, K, 0, last);
      }
    } else {
      if (0 == k) {
        mark(a, flag, sum, total);
      } else {
        for (int i = 0; i <= k; i++) {
          func(a, flag, output, io - 1, total, N, K, k - i,
               sum + output[io] * i, last);
        }
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<func>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x50,%rsp
mov    0x28(%rbp),%eax
mov    0x20(%rbp),%rax
mov    0x18(%rbp),%eax
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %rdi,-0x18(%rbp)
mov    %rsi,-0x20(%rbp)
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %ecx,-0x2c(%rbp)
mov    %r8d,-0x30(%rbp)
mov    %r9d,-0x34(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jne    118f <func+0x6f>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq 0x18(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
add    0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x30(%rbp),%ecx
call   1030 <mark@plt>
jmp    1372 <func+0x252>
mov    0x10(%rbp),%eax
cmp    0x18(%rbp),%eax
jne    12c5 <func+0x1a5>
movl   $0x1,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    0x10(%rbp),%eax
jg     1215 <func+0xf5>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    -0x30(%rbp),%r8d
mov    -0x34(%rbp),%r9d
mov    0x10(%rbp),%ebx
mov    0x18(%rbp),%r11d
sub    -0x38(%rbp),%r11d
mov    0x20(%rbp),%r10
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%r14
mov    (%rax,%r14,8),%rax
movslq -0x38(%rbp),%r14
imul   %r14,%rax
add    %rax,%r10
mov    0x28(%rbp),%eax
mov    %ebx,(%rsp)
mov    %r11d,0x8(%rsp)
mov    %r10,0x10(%rsp)
mov    %eax,0x18(%rsp)
call   1040 <func@plt>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    11a2 <func+0x82>
jmp    121a <func+0xfa>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    0x28(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,0x28(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
cmpb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
je     1239 <func+0x119>
jmp    121a <func+0xfa>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq 0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
imul   %rcx,%rax
sub    %rax,%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12c0 <func+0x1a0>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x30(%rbp),%r8d
mov    -0x34(%rbp),%r9d
mov    0x10(%rbp),%r11d
mov    0x10(%rbp),%r10d
mov    0x28(%rbp),%eax
xor    %ebx,%ebx
mov    %r11d,(%rsp)
mov    %r10d,0x8(%rsp)
movq   $0x0,0x10(%rsp)
mov    %eax,0x18(%rsp)
call   1040 <func@plt>
jmp    136d <func+0x24d>
xor    %eax,%eax
cmp    0x18(%rbp),%eax
jne    12e9 <func+0x1c9>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x30(%rbp),%ecx
call   1030 <mark@plt>
jmp    1368 <func+0x248>
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    0x18(%rbp),%eax
jg     1363 <func+0x243>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    -0x30(%rbp),%r8d
mov    -0x34(%rbp),%r9d
mov    0x10(%rbp),%ebx
mov    0x18(%rbp),%r11d
sub    -0x3c(%rbp),%r11d
mov    0x20(%rbp),%r10
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%r14
mov    (%rax,%r14,8),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%r14
imul   %r14,%rax
add    %rax,%r10
mov    0x28(%rbp),%eax
mov    %ebx,(%rsp)
mov    %r11d,0x8(%rsp)
mov    %r10,0x10(%rsp)
mov    %eax,0x18(%rsp)
call   1040 <func@plt>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    12f0 <func+0x1d0>
jmp    1368 <func+0x248>
jmp    136d <func+0x24d>
jmp    1372 <func+0x252>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<func>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x58,%rsp
mov    0xa8(%rsp),%ebp
mov    0xa0(%rsp),%r10
mov    0x98(%rsp),%r15d
mov    0x90(%rsp),%r11d
lea    -0x1(%r11),%eax
mov    %eax,0x24(%rsp)
cltq
mov    %rax,0x50(%rsp)
lea    -0x1(%r9),%eax
lea    0x1(%r11),%r13d
movslq %ecx,%rbx
cltq
mov    %rax,0x48(%rsp)
lea    0x1(%rsi),%rax
mov    %rax,0x40(%rsp)
mov    %r8d,0x4(%rsp)
mov    %rsi,0x18(%rsp)
mov    %rdi,0x10(%rsp)
mov    %rdx,0x38(%rsp)
mov    %r9,0x30(%rsp)
mov    %r11,0x28(%rsp)
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
test   %rbx,%rbx
je     1292 <func+0x172>
cmp    %r11d,%r15d
jne    12a1 <func+0x181>
test   %r11d,%r11d
jle    1234 <func+0x114>
lea    -0x1(%rbx),%eax
mov    %eax,0x8(%rsp)
mov    $0x1,%r14d
mov    0x24(%rsp),%eax
mov    %eax,%r12d
nop
mov    (%rdx,%rbx,8),%rax
imul   %r14,%rax
add    %r10,%rax
mov    0x10(%rsp),%rdi
mov    0x18(%rsp),%rsi
mov    0x8(%rsp),%ecx
mov    0x4(%rsp),%r8d
push   %rbp
push   %rax
push   %r12
push   %r11
mov    %r13,%r15
mov    %r10,%r13
call   1040 <func@plt>
mov    %r13,%r10
mov    %r15,%r13
mov    0x48(%rsp),%r11
mov    0x50(%rsp),%r9
mov    0x58(%rsp),%rdx
mov    0x30(%rsp),%rdi
mov    0x38(%rsp),%rsi
mov    0x24(%rsp),%r8d
add    $0x20,%rsp
add    $0x1,%r14
add    $0xffffffff,%r12d
cmp    %r14,%r15
jne    11d0 <func+0xb0>
movslq %ebp,%r10
mov    0x40(%rsp),%rax
add    %r10,%rax
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmpb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
lea    0x1(%rcx),%rcx
jne    1250 <func+0x130>
add    %ecx,%ebp
lea    (%rdi,%r10,8),%rax
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    (%rdx),%rcx
imul   0x50(%rsp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,0x8(%rdx,%rbx,8)
add    $0x1,%rbx
mov    %r11d,%r15d
mov    $0x0,%r10d
cmp    0x48(%rsp),%rbx
jl     11a0 <func+0x80>
jmp    130f <func+0x1ef>
movslq %r15d,%rax
imul   (%rdx),%rax
add    %rax,%r10
jmp    131e <func+0x1fe>
test   %r15d,%r15d
je     131e <func+0x1fe>
js     130f <func+0x1ef>
movslq %ebx,%r13
add    $0xffffffff,%ebx
lea    0x1(%r15),%eax
mov    %rax,0x8(%rsp)
xor    %r14d,%r14d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx,%r13,8),%rax
imul   %r14,%rax
add    %r10,%rax
mov    0x10(%rsp),%rdi
mov    0x18(%rsp),%rsi
mov    %ebx,%ecx
mov    0x4(%rsp),%r8d
push   %rbp
push   %rax
push   %r15
push   %r11
mov    %r10,%r12
call   1040 <func@plt>
mov    %r12,%r10
mov    0x48(%rsp),%r11
mov    0x50(%rsp),%r9
mov    0x58(%rsp),%rdx
add    $0x20,%rsp
add    $0x1,%r14
add    $0xffffffff,%r15d
cmp    %r14,0x8(%rsp)
jne    12c0 <func+0x1a0>
add    $0x58,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %r10,%rdx
mov    %r8d,%ecx
add    $0x58,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <mark@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @func(i64* %0, i8* %1, i64* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6, i32 %7, i64 %8, i32 %9) {
%11 = alloca i64*
%12 = alloca i8*
%13 = alloca i64*
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i64
%20 = alloca i32
%21 = alloca i32
%22 = alloca i32
store i64* %0, i64** %11
store i8* %1, i8** %12
store i64* %2, i64** %13
store i32 %3, i32* %14
store i32 %4, i32* %15
store i32 %5, i32* %16
store i32 %6, i32* %17
store i32 %7, i32* %18
store i64 %8, i64* %19
store i32 %9, i32* %20
%23 = load i32, i32* %14
%24 = icmp eq i32 0, %23
br i1 %24, label %25, label %41
25: ; preds = %10
%26 = load i64*, i64** %13
%27 = load i32, i32* %14
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i64, i64* %26, i64 %28
%30 = load i64, i64* %29
%31 = load i32, i32* %18
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = mul i64 %30, %32
%34 = load i64, i64* %19
%35 = add i64 %34, %33
store i64 %35, i64* %19
%36 = load i64*, i64** %11
%37 = load i8*, i8** %12
%38 = load i64, i64* %19
%39 = load i32, i32* %15
%40 = call i32 @mark(i64* %36, i8* %37, i64 %38, i32 %39)
br label %163
41: ; preds = %10
%42 = load i32, i32* %17
%43 = load i32, i32* %18
%44 = icmp eq i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %120
45: ; preds = %41
store i32 1, i32* %21
br label %46
46: ; preds = %73, %45
%47 = load i32, i32* %21
%48 = load i32, i32* %17
%49 = icmp sle i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %76
50: ; preds = %46
%51 = load i64*, i64** %11
%52 = load i8*, i8** %12
%53 = load i64*, i64** %13
%54 = load i32, i32* %14
%55 = sub nsw i32 %54, 1
%56 = load i32, i32* %15
%57 = load i32, i32* %16
%58 = load i32, i32* %17
%59 = load i32, i32* %18
%60 = load i32, i32* %21
%61 = sub nsw i32 %59, %60
%62 = load i64, i64* %19
%63 = load i64*, i64** %13
%64 = load i32, i32* %14
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i64, i64* %63, i64 %65
%67 = load i64, i64* %66
%68 = load i32, i32* %21
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = mul i64 %67, %69
%71 = add i64 %62, %70
%72 = load i32, i32* %20
br label %73
73: ; preds = %50
%74 = load i32, i32* %21
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %21
br label %46
76: ; preds = %46
br label %77
77: ; preds = %85, %76
%78 = load i8*, i8** %12
%79 = load i32, i32* %20
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %20
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i8, i8* %78, i64 %81
%83 = load i8, i8* %82
%84 = icmp ne i8 %83, 0
br i1 %84, label %85, label %86
85: ; preds = %77
br label %77
86: ; preds = %77
%87 = load i64*, i64** %11
%88 = load i32, i32* %20
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i64, i64* %87, i64 %89
%91 = load i64, i64* %90
%92 = load i64*, i64** %13
%93 = getelementptr inbounds i64, i64* %92, i64 0
%94 = load i64, i64* %93
%95 = load i32, i32* %17
%96 = sub nsw i32 %95, 1
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = mul i64 %94, %97
%99 = sub i64 %91, %98
%100 = load i64*, i64** %13
%101 = load i32, i32* %14
%102 = add nsw i32 %101, 1
store i32 %102, i32* %14
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds i64, i64* %100, i64 %103
store i64 %99, i64* %104
%105 = load i32, i32* %14
%106 = load i32, i32* %16
%107 = sub nsw i32 %106, 1
%108 = icmp slt i32 %105, %107
br i1 %108, label %109, label %119
109: ; preds = %86
%110 = load i64*, i64** %11
%111 = load i8*, i8** %12
%112 = load i64*, i64** %13
%113 = load i32, i32* %14
%114 = load i32, i32* %15
%115 = load i32, i32* %16
%116 = load i32, i32* %17
%117 = load i32, i32* %17
%118 = load i32, i32* %20
br label %119
119: ; preds = %109, %86
br label %162
120: ; preds = %41
%121 = load i32, i32* %18
%122 = icmp eq i32 0, %121
br i1 %122, label %123, label %129
123: ; preds = %120
%124 = load i64*, i64** %11
%125 = load i8*, i8** %12
%126 = load i64, i64* %19
%127 = load i32, i32* %15
%128 = call i32 @mark(i64* %124, i8* %125, i64 %126, i32 %127)
br label %161
129: ; preds = %120
store i32 0, i32* %22
br label %130
130: ; preds = %157, %129
%131 = load i32, i32* %22
%132 = load i32, i32* %18
%133 = icmp sle i32 %131, %132
br i1 %133, label %134, label %160
134: ; preds = %130
%135 = load i64*, i64** %11
%136 = load i8*, i8** %12
%137 = load i64*, i64** %13
%138 = load i32, i32* %14
%139 = sub nsw i32 %138, 1
%140 = load i32, i32* %15
%141 = load i32, i32* %16
%142 = load i32, i32* %17
%143 = load i32, i32* %18
%144 = load i32, i32* %22
%145 = sub nsw i32 %143, %144
%146 = load i64, i64* %19
%147 = load i64*, i64** %13
%148 = load i32, i32* %14
%149 = sext i32 %148 to i64
%150 = getelementptr inbounds i64, i64* %147, i64 %149
%151 = load i64, i64* %150
%152 = load i32, i32* %22
%153 = sext i32 %152 to i64
%154 = mul i64 %151, %153
%155 = add i64 %146, %154
%156 = load i32, i32* %20
br label %157
157: ; preds = %134
%158 = load i32, i32* %22
%159 = add nsw i32 %158, 1
store i32 %159, i32* %22
br label %130
160: ; preds = %130
br label %161
161: ; preds = %160, %123
br label %162
162: ; preds = %161, %119
br label %163
163: ; preds = %162, %25
ret void
}

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