#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__ generate_sequences_aux(unsigned int *, unsigned int, size_t);
unsigned generate_sequences(unsigned available[4]) {
  unsigned total = 0;
  size_t i;
  for (i = 0; i < 4; i++) {
    total += available[i];
  }
  if (total == 0) {
    return 0;
  }
  unsigned res = 0;
  for (i = 0; i < 4; i++) {
    if (available[i] > 0) {
      available[i]--;
      res += generate_sequences_aux(available, total - 1, i + 1);
      available[i]++;
    }
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<generate_sequences>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x4,-0x20(%rbp)
jae    1158 <generate_sequences+0x48>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    112b <generate_sequences+0x1b>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    116e <generate_sequences+0x5e>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11fb <generate_sequences+0xeb>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x4,-0x20(%rbp)
jae    11f5 <generate_sequences+0xe5>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jbe    11df <generate_sequences+0xcf>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
add    $0x1,%rdx
call   1030 <generate_sequences_aux@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11e4 <generate_sequences+0xd4>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    117d <generate_sequences+0x6d>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<generate_sequences>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    (%rdi),%ecx
mov    0x4(%rdi),%eax
lea    (%rax,%rcx,1),%ebp
add    0x8(%rdi),%ebp
add    0xc(%rdi),%ebp
je     11bb <generate_sequences+0xab>
mov    %rdi,%rbx
add    $0xffffffff,%ebp
test   %ecx,%ecx
je     11c6 <generate_sequences+0xb6>
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,(%rbx)
mov    $0x1,%edx
mov    %rbx,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <generate_sequences_aux@plt>
mov    %rax,%r14
addl   $0x1,(%rbx)
mov    0x4(%rbx),%eax
test   %eax,%eax
je     1173 <generate_sequences+0x63>
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,0x4(%rbx)
mov    $0x2,%edx
mov    %rbx,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <generate_sequences_aux@plt>
add    %eax,%r14d
addl   $0x1,0x4(%rbx)
mov    0x8(%rbx),%eax
test   %eax,%eax
je     1196 <generate_sequences+0x86>
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,0x8(%rbx)
mov    $0x3,%edx
mov    %rbx,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <generate_sequences_aux@plt>
add    %eax,%r14d
addl   $0x1,0x8(%rbx)
mov    0xc(%rbx),%eax
test   %eax,%eax
je     11be <generate_sequences+0xae>
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,0xc(%rbx)
mov    $0x4,%edx
mov    %rbx,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <generate_sequences_aux@plt>
add    %eax,%r14d
addl   $0x1,0xc(%rbx)
jmp    11be <generate_sequences+0xae>
xor    %r14d,%r14d
mov    %r14d,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret
xor    %r14d,%r14d
test   %eax,%eax
jne    1157 <generate_sequences+0x47>
jmp    1173 <generate_sequences+0x63>

LLVM IR (-O0):
define i32 @generate_sequences(i32* %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 0, i32* %4
store i64 0, i64* %5
br label %7
7: ; preds = %17, %1
%8 = load i64, i64* %5
%9 = icmp ult i64 %8, 4
br i1 %9, label %10, label %20
10: ; preds = %7
%11 = load i32*, i32** %3
%12 = load i64, i64* %5
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
%15 = load i32, i32* %4
%16 = add i32 %15, %14
store i32 %16, i32* %4
br label %17
17: ; preds = %10
%18 = load i64, i64* %5
%19 = add i64 %18, 1
store i64 %19, i64* %5
br label %7
20: ; preds = %7
%21 = load i32, i32* %4
%22 = icmp eq i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %24
23: ; preds = %20
store i32 0, i32* %2
br label %61
24: ; preds = %20
store i32 0, i32* %6
store i64 0, i64* %5
br label %25
25: ; preds = %56, %24
%26 = load i64, i64* %5
%27 = icmp ult i64 %26, 4
br i1 %27, label %28, label %59
28: ; preds = %25
%29 = load i32*, i32** %3
%30 = load i64, i64* %5
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = icmp ugt i32 %32, 0
br i1 %33, label %34, label %55
34: ; preds = %28
%35 = load i32*, i32** %3
%36 = load i64, i64* %5
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = add i32 %38, -1
store i32 %39, i32* %37
%40 = load i32*, i32** %3
%41 = load i32, i32* %4
%42 = sub i32 %41, 1
%43 = load i64, i64* %5
%44 = add i64 %43, 1
%45 = call i64 @generate_sequences_aux(i32* %40, i32 %42, i64 %44)
%46 = load i32, i32* %6
%47 = zext i32 %46 to i64
%48 = add nsw i64 %47, %45
%49 = trunc i64 %48 to i32
store i32 %49, i32* %6
%50 = load i32*, i32** %3
%51 = load i64, i64* %5
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = add i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %52
br label %55
55: ; preds = %34, %28
br label %56
56: ; preds = %55
%57 = load i64, i64* %5
%58 = add i64 %57, 1
store i64 %58, i64* %5
br label %25
59: ; preds = %25
%60 = load i32, i32* %6
store i32 %60, i32* %2
br label %61
61: ; preds = %59, %23
%62 = load i32, i32* %2
ret i32 %62
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @generate_sequences(i32* %0) {
%2 = load i32, i32* %0
%3 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 1
%4 = load i32, i32* %3
%5 = add i32 %4, %2
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 2
%7 = load i32, i32* %6
%8 = add i32 %7, %5
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 3
%10 = load i32, i32* %9
%11 = add i32 %10, %8
%12 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %12, label %56, label %13
13: ; preds = %1
%14 = add i32 %11, -1
%15 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %15, label %23, label %16
16: ; preds = %13
%17 = add i32 %2, -1
store i32 %17, i32* %0
%18 = tail call i64 @generate_sequences_aux(i32* %0, i32 %14, i64 1)
%19 = trunc i64 %18 to i32
%20 = load i32, i32* %0
%21 = add i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %0
%22 = load i32, i32* %3
br label %23
23: ; preds = %13, %16
%24 = phi i32 [ %22, %16 ], [ %4, %13 ]
%25 = phi i32 [ %19, %16 ], [ 0, %13 ]
%26 = icmp eq i32 %24, 0
br i1 %26, label %34, label %27
27: ; preds = %23
%28 = add i32 %24, -1
store i32 %28, i32* %3
%29 = tail call i64 @generate_sequences_aux(i32* %0, i32 %14, i64 2)
%30 = trunc i64 %29 to i32
%31 = add i32 %25, %30
%32 = load i32, i32* %3
%33 = add i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %3
br label %34
34: ; preds = %27, %23
%35 = phi i32 [ %31, %27 ], [ %25, %23 ]
%36 = load i32, i32* %6
%37 = icmp eq i32 %36, 0
br i1 %37, label %45, label %38
38: ; preds = %34
%39 = add i32 %36, -1
store i32 %39, i32* %6
%40 = tail call i64 @generate_sequences_aux(i32* %0, i32 %14, i64 3)
%41 = trunc i64 %40 to i32
%42 = add i32 %35, %41
%43 = load i32, i32* %6
%44 = add i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %6
br label %45
45: ; preds = %38, %34
%46 = phi i32 [ %42, %38 ], [ %35, %34 ]
%47 = load i32, i32* %9
%48 = icmp eq i32 %47, 0
br i1 %48, label %56, label %49
49: ; preds = %45
%50 = add i32 %47, -1
store i32 %50, i32* %9
%51 = tail call i64 @generate_sequences_aux(i32* %0, i32 %14, i64 4)
%52 = trunc i64 %51 to i32
%53 = add i32 %46, %52
%54 = load i32, i32* %9
%55 = add i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %9
br label %56
56: ; preds = %45, %49, %1
%57 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %53, %49 ], [ %46, %45 ]
ret i32 %57
}