#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 RAND_MAX;
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int rand();
int /*<<< orphan*/ srand(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int, int);
int /*<<< orphan*/ time(int /*<<< orphan*/ *);
int *init_array(int N) {
  int *array = (int *)malloc(sizeof(int) * N);
  for (int i = 0; i < N; i++) {
    array[i] = i + 1;
  }
  srand(time(NULL));
  for (int i = 0; i < N; i++) {
    int j = (rand() * 1. / RAND_MAX) * (N - 1);
    swap(array, i, j);
  }
  printf("Initialized array to a random permutation of [1..%d]\n", N);
  return array;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<init_array>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11b0 <init_array+0x50>
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1185 <init_array+0x25>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%edi
call   1050 <time@plt>
mov    %eax,%edi
call   1040 <srand@plt>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    122b <init_array+0xcb>
mov    $0x0,%al
call   1080 <rand@plt>
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  0xe1a(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
mov    0x2df7(%rip),%rax
cvtsi2sdl (%rax),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
call   1070 <swap@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11c7 <init_array+0x67>
mov    -0x4(%rbp),%esi
lea    0xdd3(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<init_array>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%r14d
lea    0x0(,%r14,4),%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
test   %r14d,%r14d
jle    118f <init_array+0x2f>
mov    %r14d,%eax
cmp    $0x8,%r14d
jae    11a2 <init_array+0x42>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1280 <init_array+0x120>
xor    %edi,%edi
call   1050 <time@plt>
mov    %eax,%edi
call   1040 <srand@plt>
jmp    12f5 <init_array+0x195>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rsi
mov    %rsi,%rdx
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rdx
test   %rsi,%rsi
je     1312 <init_array+0x1b2>
mov    %rdx,%rdi
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
movaps 0xe43(%rip),%xmm1
movaps 0xe4c(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
pcmpeqd %xmm8,%xmm8
movdqa 0xe4c(%rip),%xmm9
movdqa 0xe54(%rip),%xmm4
movdqa 0xe5c(%rip),%xmm5
movdqa 0xe64(%rip),%xmm6
nopl   0x0(%rax)
movaps %xmm0,%xmm7
shufps $0x88,%xmm1,%xmm7
movaps %xmm7,%xmm2
psubd  %xmm8,%xmm2
movaps %xmm7,%xmm3
paddd  %xmm9,%xmm3
movdqu %xmm2,(%rbx,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x10(%rbx,%rsi,4)
movaps %xmm7,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
paddd  %xmm5,%xmm7
movdqu %xmm2,0x20(%rbx,%rsi,4)
movdqu %xmm7,0x30(%rbx,%rsi,4)
add    $0x10,%rsi
paddq  %xmm6,%xmm0
paddq  %xmm6,%xmm1
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
jne    1200 <init_array+0xa0>
shufps $0x88,%xmm1,%xmm0
test   $0x1,%dl
je     1272 <init_array+0x112>
pcmpeqd %xmm1,%xmm1
movaps %xmm0,%xmm2
psubd  %xmm1,%xmm2
paddd  0xdc9(%rip),%xmm0
movdqu %xmm2,(%rbx,%rsi,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rbx,%rsi,4)
cmp    %rax,%rcx
je     128f <init_array+0x12f>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%rcx),%rdx
mov    %edx,(%rbx,%rcx,4)
mov    %rdx,%rcx
cmp    %rdx,%rax
jne    1280 <init_array+0x120>
xor    %edi,%edi
call   1050 <time@plt>
mov    %eax,%edi
call   1040 <srand@plt>
test   %r14d,%r14d
jle    12f5 <init_array+0x195>
lea    -0x1(%r14),%eax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsp)
mov    0x2d2f(%rip),%r15
xor    %ebp,%ebp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %eax,%eax
call   1080 <rand@plt>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %eax,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sdl (%r15),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  (%rsp),%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%edx
mov    %rbx,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1070 <swap@plt>
add    $0x1,%ebp
cmp    %ebp,%r14d
jne    12c0 <init_array+0x160>
lea    0xd74(%rip),%rdi
mov    %r14d,%esi
call   1030 <printf@plt>
mov    %rbx,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
movaps 0xce7(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
test   $0x1,%dl
jne    1254 <init_array+0xf4>
jmp    1272 <init_array+0x112>

LLVM IR (-O0):
@RAND_MAX = global i32 0
@.str = [54 x i8] c"Initialized array to a random permutation of [1..%d]\0A\00"
define i32* @init_array(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%7 = load i32, i32* %2
%8 = sext i32 %7 to i64
%9 = mul i64 4, %8
%10 = trunc i64 %9 to i32
%11 = call i64 @malloc(i32 %10)
%12 = inttoptr i64 %11 to i32*
store i32* %12, i32** %3
store i32 0, i32* %4
br label %13
13: ; preds = %24, %1
%14 = load i32, i32* %4
%15 = load i32, i32* %2
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %27
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %4
%19 = add nsw i32 %18, 1
%20 = load i32*, i32** %3
%21 = load i32, i32* %4
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
store i32 %19, i32* %23
br label %24
24: ; preds = %17
%25 = load i32, i32* %4
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %4
br label %13
27: ; preds = %13
%28 = call i32 @time(i32* null)
%29 = call i32 @srand(i32 %28)
store i32 0, i32* %5
br label %30
30: ; preds = %50, %27
%31 = load i32, i32* %5
%32 = load i32, i32* %2
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %53
34: ; preds = %30
%35 = call i32 (...) @rand()
%36 = sitofp i32 %35 to double
%37 = fmul double %36, 1.000000e+00
%38 = load i32, i32* @RAND_MAX
%39 = sitofp i32 %38 to double
%40 = fdiv double %37, %39
%41 = load i32, i32* %2
%42 = sub nsw i32 %41, 1
%43 = sitofp i32 %42 to double
%44 = fmul double %40, %43
%45 = fptosi double %44 to i32
store i32 %45, i32* %6
%46 = load i32*, i32** %3
%47 = load i32, i32* %5
%48 = load i32, i32* %6
%49 = call i32 @swap(i32* %46, i32 %47, i32 %48)
br label %50
50: ; preds = %34
%51 = load i32, i32* %5
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %5
br label %30
53: ; preds = %30
%54 = load i32, i32* %2
%55 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([54 x i8], [54 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %54)
%56 = load i32*, i32** %3
ret i32* %56
}

LLVM IR (-O2):
@RAND_MAX = global i32 0
@.str = [54 x i8] c"Initialized array to a random permutation of [1..%d]\0A\00"
define i32* @init_array(i32 %0) {
%2 = shl i32 %0, 2
%3 = tail call i64 @malloc(i32 %2)
%4 = inttoptr i64 %3 to i32*
%5 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %5, label %6, label %73
6: ; preds = %1
%7 = zext i32 %0 to i64
%8 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %8, label %59, label %9
9: ; preds = %6
%10 = and i64 %7, 4294967288
%11 = add nsw i64 %10, -8
%12 = lshr exact i64 %11, 3
%13 = add nuw nsw i64 %12, 1
%14 = and i64 %13, 1
%15 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %15, label %46, label %16
16: ; preds = %9
%17 = and i64 %13, 4611686018427387902
br label %18
18: ; preds = %18, %16
%19 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %40, %18 ]
%20 = phi <4 x i64> [ <i64 0, i64 1, i64 2, i64 3>, %16 ], [ %41, %18 ]
%21 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %42, %18 ]
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %19
%23 = trunc <4 x i64> %20 to <4 x i32>
%24 = add <4 x i32> %23, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%25 = trunc <4 x i64> %20 to <4 x i32>
%26 = add <4 x i32> %25, <i32 5, i32 5, i32 5, i32 5>
%27 = bitcast i32* %22 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %24, <4 x i32>* %27
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 4
%29 = bitcast i32* %28 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %26, <4 x i32>* %29
%30 = or i64 %19, 8
%31 = add <4 x i64> %20, <i64 8, i64 8, i64 8, i64 8>
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %30
%33 = trunc <4 x i64> %31 to <4 x i32>
%34 = add <4 x i32> %33, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%35 = trunc <4 x i64> %31 to <4 x i32>
%36 = add <4 x i32> %35, <i32 5, i32 5, i32 5, i32 5>
%37 = bitcast i32* %32 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %34, <4 x i32>* %37
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 4
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %36, <4 x i32>* %39
%40 = add nuw i64 %19, 16
%41 = add <4 x i64> %20, <i64 16, i64 16, i64 16, i64 16>
%42 = add i64 %21, 2
%43 = icmp eq i64 %42, %17
br i1 %43, label %44, label %18
44: ; preds = %18
%45 = trunc <4 x i64> %41 to <4 x i32>
br label %46
46: ; preds = %44, %9
%47 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %40, %44 ]
%48 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %9 ], [ %45, %44 ]
%49 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %49, label %57, label %50
50: ; preds = %46
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %47
%52 = add <4 x i32> %48, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%53 = add <4 x i32> %48, <i32 5, i32 5, i32 5, i32 5>
%54 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %52, <4 x i32>* %54
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 4
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %53, <4 x i32>* %56
br label %57
57: ; preds = %46, %50
%58 = icmp eq i64 %10, %7
br i1 %58, label %61, label %59
59: ; preds = %6, %57
%60 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %10, %57 ]
br label %67
61: ; preds = %67, %57
%62 = tail call i32 @time(i32* null)
%63 = tail call i32 @srand(i32 %62)
br i1 %5, label %64, label %76
64: ; preds = %61
%65 = add nsw i32 %0, -1
%66 = sitofp i32 %65 to double
br label %78
67: ; preds = %59, %67
%68 = phi i64 [ %69, %67 ], [ %60, %59 ]
%69 = add nuw nsw i64 %68, 1
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %68
%71 = trunc i64 %69 to i32
store i32 %71, i32* %70
%72 = icmp eq i64 %69, %7
br i1 %72, label %61, label %67
73: ; preds = %1
%74 = tail call i32 @time(i32* null)
%75 = tail call i32 @srand(i32 %74)
br label %76
76: ; preds = %78, %73, %61
%77 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([54 x i8], [54 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %0)
ret i32* %4
78: ; preds = %64, %78
%79 = phi i32 [ 0, %64 ], [ %88, %78 ]
%80 = tail call i32 (...) @rand()
%81 = sitofp i32 %80 to double
%82 = load i32, i32* @RAND_MAX
%83 = sitofp i32 %82 to double
%84 = fdiv double %81, %83
%85 = fmul double %84, %66
%86 = fptosi double %85 to i32
%87 = tail call i32 @swap(i32* %4, i32 %79, i32 %86)
%88 = add nuw nsw i32 %79, 1
%89 = icmp eq i32 %88, %0
br i1 %89, label %76, label %78
}