#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);
int /*<<< orphan*/ memset(int *, int, int);
bool *generate_prime_array(int n) {
  bool *candidates = malloc(n * sizeof(bool));
  memset(candidates, true, n);
  for (int i = 2; i * i < n;) {
    for (int j = i + i; j < n; j += i) {
      candidates[j] = false;
    }
    for (++i; !candidates[i] && i * i < n; ++i)
      ;
  }
  return candidates;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<generate_prime_array>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x4(%rbp),%edx
mov    $0x1,%esi
call   1030 <memset@plt>
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11f0 <generate_prime_array+0xd0>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1198 <generate_prime_array+0x78>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    116f <generate_prime_array+0x4f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,(%rcx,%rdx,4)
mov    %al,-0x19(%rbp)
jne    11c8 <generate_prime_array+0xa8>
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x19(%rbp)
mov    -0x19(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11d8 <generate_prime_array+0xb8>
jmp    11eb <generate_prime_array+0xcb>
jmp    11dd <generate_prime_array+0xbd>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11a1 <generate_prime_array+0x81>
jmp    1156 <generate_prime_array+0x36>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<generate_prime_array>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%r14d
lea    0x0(,%r14,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %rax,%rdi
mov    $0x1,%esi
mov    %r14d,%edx
call   1030 <memset@plt>
cmp    $0x5,%r14d
jl     11ca <generate_prime_array+0xaa>
mov    %r14d,%eax
mov    $0x2,%ecx
jmp    1165 <generate_prime_array+0x45>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r14d,%edx
jge    11ca <generate_prime_array+0xaa>
lea    (%rcx,%rcx,1),%edx
cmp    %r14d,%edx
jge    11a0 <generate_prime_array+0x80>
movslq %edx,%rdx
movslq %ecx,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movl   $0x0,(%rbx,%rdx,4)
add    %rcx,%rdx
cmp    %rax,%rdx
jl     1180 <generate_prime_array+0x60>
jmp    11b0 <generate_prime_array+0x90>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ecx,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %rcx,%rsi
add    $0x1,%rcx
mov    %ecx,%edx
imul   %ecx,%edx
cmpl   $0x0,0x4(%rbx,%rsi,4)
jne    1160 <generate_prime_array+0x40>
cmp    %r14d,%edx
jl     11b0 <generate_prime_array+0x90>
jmp    1160 <generate_prime_array+0x40>
mov    %rbx,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32* @generate_prime_array(i32 %0) {
%2 = shl i32 %0, 2
%3 = tail call i32* @malloc(i32 %2)
%4 = tail call i32 @memset(i32* %3, i32 1, i32 %0)
%5 = icmp sgt i32 %0, 4
br i1 %5, label %6, label %10
6: ; preds = %1
%7 = zext i32 %0 to i64
br label %11
8: ; preds = %27
%9 = trunc i64 %29 to i32
br i1 %35, label %11, label %10
10: ; preds = %8, %1
ret i32* %3
11: ; preds = %6, %8
%12 = phi i32 [ %9, %8 ], [ 2, %6 ]
%13 = shl i32 %12, 1
%14 = icmp slt i32 %13, %0
br i1 %14, label %17, label %15
15: ; preds = %11
%16 = sext i32 %12 to i64
br label %25
17: ; preds = %11
%18 = sext i32 %13 to i64
%19 = sext i32 %12 to i64
br label %20
20: ; preds = %17, %20
%21 = phi i64 [ %18, %17 ], [ %23, %20 ]
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %21
store i32 0, i32* %22
%23 = add i64 %21, %19
%24 = icmp slt i64 %23, %7
br i1 %24, label %20, label %25
25: ; preds = %20, %15
%26 = phi i64 [ %16, %15 ], [ %19, %20 ]
br label %27
27: ; preds = %25, %27
%28 = phi i64 [ %29, %27 ], [ %26, %25 ]
%29 = add i64 %28, 1
%30 = trunc i64 %29 to i32
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %29
%32 = load i32, i32* %31
%33 = icmp eq i32 %32, 0
%34 = mul nsw i32 %30, %30
%35 = icmp slt i32 %34, %0
%36 = select i1 %33, i1 %35, i1 false
br i1 %36, label %27, label %8
}