#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 pow(int, int);
int sqrt(int);
int *GenerateEratosthenesSieveShell(int upper_bound, int *ptr_amount_primes) {
  int i = 0, j = 0, k = 0;
  int *ptr_sieve = malloc((upper_bound - 2) * sizeof *ptr_sieve);
  for (; i <= upper_bound - 2; i++) {
    ptr_sieve[i] = 1;
  }
  for (i = 2; i < sqrt(upper_bound); i++) {
    if (ptr_sieve[i - 2] == 1) {
      k = 0;
      j = (pow(i, 2) + k * i);
      while (j <= upper_bound) {
        if (ptr_sieve[j - 2] == 1) {
          ptr_sieve[j - 2] = 0;
          *ptr_amount_primes -= 1;
        }
        j = (pow(i, 2) + k++ * i);
      }
    }
  }
  return ptr_sieve;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<GenerateEratosthenesSieveShell>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1199 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x69>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    116b <GenerateEratosthenesSieveShell+0x3b>
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
call   1050 <sqrt@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    1272 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x142>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jne    125f <GenerateEratosthenesSieveShell+0x12f>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    $0x2,%esi
call   1040 <pow@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     125a <GenerateEratosthenesSieveShell+0x12a>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jne    1234 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x104>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    $0x2,%esi
call   1040 <pow@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11f2 <GenerateEratosthenesSieveShell+0xc2>
jmp    125f <GenerateEratosthenesSieveShell+0x12f>
jmp    1264 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x134>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11a0 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x70>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<GenerateEratosthenesSieveShell>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r14
mov    %edi,%r15d
lea    -0x8(,%r15,4),%edi
ff
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%r12
cmp    $0x2,%r15d
jl     1271 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x141>
lea    -0x1(%r15),%eax
cmp    $0x8,%eax
jae    116b <GenerateEratosthenesSieveShell+0x3b>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1260 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x130>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rdi
mov    %rdi,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %esi,%edx
and    $0x7,%edx
cmp    $0x38,%rdi
jae    1191 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x61>
xor    %edi,%edi
jmp    1225 <GenerateEratosthenesSieveShell+0xf5>
and    $0xfffffffffffffff8,%rsi
xor    %edi,%edi
movaps 0xe62(%rip),%xmm0
xchg   %ax,%ax
movups %xmm0,(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x10(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x20(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x30(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x40(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x50(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x60(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x70(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x80(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x90(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0xa0(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0xb0(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0xc0(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0xd0(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0xe0(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0xf0(%r12,%rdi,4)
add    $0x40,%rdi
add    $0xfffffffffffffff8,%rsi
jne    11a0 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x70>
test   %rdx,%rdx
je     1252 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x122>
lea    (%r12,%rdi,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
shl    $0x5,%rdx
xor    %edi,%edi
movaps 0xdc1(%rip),%xmm0
nop
movups %xmm0,-0x10(%rsi,%rdi,1)
movups %xmm0,(%rsi,%rdi,1)
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%rdx
jne    1240 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x110>
cmp    %rax,%rcx
je     1271 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x141>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movl   $0x1,(%r12,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1260 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x130>
mov    %r15d,%edi
call   1050 <sqrt@plt>
cmp    $0x3,%eax
jl     1309 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x1d9>
mov    $0x2,%ebx
mov    $0xfffffffe,%r13d
jmp    12a7 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x177>
nop
add    $0x1,%rbx
mov    %r15d,%edi
call   1050 <sqrt@plt>
cltq
add    $0xffffffff,%r13d
cmp    %rax,%rbx
jge    1309 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x1d9>
cmpl   $0x1,-0x8(%r12,%rbx,4)
jne    1290 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x160>
mov    %ebx,%edi
mov    $0x2,%esi
call   1040 <pow@plt>
cmp    %r15d,%eax
jg     1290 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x160>
xor    %ebp,%ebp
jmp    12ed <GenerateEratosthenesSieveShell+0x1bd>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %ebx,%edi
mov    $0x2,%esi
call   1040 <pow@plt>
mov    %eax,%ecx
lea    (%rcx,%rbp,1),%eax
add    %ebx,%ebp
add    %r13d,%ecx
add    %ebp,%ecx
cmp    %r15d,%ecx
jg     1290 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x160>
cltq
cmpl   $0x1,-0x8(%r12,%rax,4)
jne    12d0 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x1a0>
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
movl   $0x0,(%r12,%rax,4)
addl   $0xffffffff,(%r14)
jmp    12d0 <GenerateEratosthenesSieveShell+0x1a0>
mov    %r12,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @GenerateEratosthenesSieveShell(i32 %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
store i32 %0, i32* %3
store i32* %1, i32** %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
%9 = load i32, i32* %3
%10 = sub nsw i32 %9, 2
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = mul i64 %11, 4
%13 = trunc i64 %12 to i32
%14 = call i32* @malloc(i32 %13)
store i32* %14, i32** %8
br label %15
15: ; preds = %25, %2
%16 = load i32, i32* %5
%17 = load i32, i32* %3
%18 = sub nsw i32 %17, 2
%19 = icmp sle i32 %16, %18
br i1 %19, label %20, label %28
20: ; preds = %15
%21 = load i32*, i32** %8
%22 = load i32, i32* %5
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
store i32 1, i32* %24
br label %25
25: ; preds = %20
%26 = load i32, i32* %5
%27 = add nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %5
br label %15
28: ; preds = %15
store i32 2, i32* %5
br label %29
29: ; preds = %80, %28
%30 = load i32, i32* %5
%31 = load i32, i32* %3
%32 = call i32 @sqrt(i32 %31)
%33 = icmp slt i32 %30, %32
br i1 %33, label %34, label %83
34: ; preds = %29
%35 = load i32*, i32** %8
%36 = load i32, i32* %5
%37 = sub nsw i32 %36, 2
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp eq i32 %40, 1
br i1 %41, label %42, label %79
42: ; preds = %34
store i32 0, i32* %7
%43 = load i32, i32* %5
%44 = call i32 @pow(i32 %43, i32 2)
%45 = load i32, i32* %7
%46 = load i32, i32* %5
%47 = mul nsw i32 %45, %46
%48 = add nsw i32 %44, %47
store i32 %48, i32* %6
br label %49
49: ; preds = %70, %42
%50 = load i32, i32* %6
%51 = load i32, i32* %3
%52 = icmp sle i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %78
53: ; preds = %49
%54 = load i32*, i32** %8
%55 = load i32, i32* %6
%56 = sub nsw i32 %55, 2
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = icmp eq i32 %59, 1
br i1 %60, label %61, label %70
61: ; preds = %53
%62 = load i32*, i32** %8
%63 = load i32, i32* %6
%64 = sub nsw i32 %63, 2
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %65
store i32 0, i32* %66
%67 = load i32*, i32** %4
%68 = load i32, i32* %67
%69 = sub nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %67
br label %70
70: ; preds = %61, %53
%71 = load i32, i32* %5
%72 = call i32 @pow(i32 %71, i32 2)
%73 = load i32, i32* %7
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %7
%75 = load i32, i32* %5
%76 = mul nsw i32 %73, %75
%77 = add nsw i32 %72, %76
store i32 %77, i32* %6
br label %49
78: ; preds = %49
br label %79
79: ; preds = %78, %34
br label %80
80: ; preds = %79
%81 = load i32, i32* %5
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %5
br label %29
83: ; preds = %29
%84 = load i32*, i32** %8
ret i32* %84
}

LLVM IR (-O2):
define noalias i32* @GenerateEratosthenesSieveShell(i32 %0, i32* nocapture %1) {
%3 = shl i32 %0, 2
%4 = add i32 %3, -8
%5 = tail call i32* @malloc(i32 %4)
%6 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %6, label %82, label %7
7: ; preds = %2
%8 = add nsw i32 %0, -1
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = icmp ult i32 %8, 8
br i1 %10, label %80, label %11
11: ; preds = %7
%12 = and i64 %9, 4294967288
%13 = add nsw i64 %12, -8
%14 = lshr exact i64 %13, 3
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = and i64 %15, 7
%17 = icmp ult i64 %13, 56
br i1 %17, label %65, label %18
18: ; preds = %11
%19 = and i64 %15, 4611686018427387896
br label %20
20: ; preds = %20, %18
%21 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %62, %20 ]
%22 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %63, %20 ]
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %21
%24 = bitcast i32* %23 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %24
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 4
%26 = bitcast i32* %25 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %26
%27 = or i64 %21, 8
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %27
%29 = bitcast i32* %28 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %29
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 4
%31 = bitcast i32* %30 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %31
%32 = or i64 %21, 16
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %32
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %34
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 4
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %36
%37 = or i64 %21, 24
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %37
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %39
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 4
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %41
%42 = or i64 %21, 32
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %42
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %44
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 4
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %46
%47 = or i64 %21, 40
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %47
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %49
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 4
%51 = bitcast i32* %50 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %51
%52 = or i64 %21, 48
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %52
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %54
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 4
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %56
%57 = or i64 %21, 56
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %57
%59 = bitcast i32* %58 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %59
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 4
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %61
%62 = add nuw i64 %21, 64
%63 = add nuw i64 %22, 8
%64 = icmp eq i64 %63, %19
br i1 %64, label %65, label %20
65: ; preds = %20, %11
%66 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %62, %20 ]
%67 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %67, label %78, label %68
68: ; preds = %65, %68
%69 = phi i64 [ %75, %68 ], [ %66, %65 ]
%70 = phi i64 [ %76, %68 ], [ 0, %65 ]
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %69
%72 = bitcast i32* %71 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %72
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 4
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %74
%75 = add nuw i64 %69, 8
%76 = add i64 %70, 1
%77 = icmp eq i64 %76, %16
br i1 %77, label %78, label %68
78: ; preds = %68, %65
%79 = icmp eq i64 %12, %9
br i1 %79, label %82, label %80
80: ; preds = %7, %78
%81 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %12, %78 ]
br label %85
82: ; preds = %85, %78, %2
%83 = tail call i32 @sqrt(i32 %0)
%84 = icmp sgt i32 %83, 2
br i1 %84, label %90, label %122
85: ; preds = %80, %85
%86 = phi i64 [ %88, %85 ], [ %81, %80 ]
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %86
store i32 1, i32* %87
%88 = add nuw nsw i64 %86, 1
%89 = icmp eq i64 %88, %9
br i1 %89, label %82, label %85
90: ; preds = %82, %117
%91 = phi i64 [ %118, %117 ], [ 2, %82 ]
%92 = add nsw i64 %91, -2
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %92
%94 = load i32, i32* %93
%95 = icmp eq i32 %94, 1
br i1 %95, label %96, label %117
96: ; preds = %90
%97 = trunc i64 %91 to i32
%98 = tail call i32 @pow(i32 %97, i32 2)
%99 = icmp sgt i32 %98, %0
br i1 %99, label %117, label %100
100: ; preds = %96, %111
%101 = phi i32 [ %113, %111 ], [ 0, %96 ]
%102 = phi i32 [ %115, %111 ], [ %98, %96 ]
%103 = add nsw i32 %102, -2
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %104
%106 = load i32, i32* %105
%107 = icmp eq i32 %106, 1
br i1 %107, label %108, label %111
108: ; preds = %100
store i32 0, i32* %105
%109 = load i32, i32* %1
%110 = add nsw i32 %109, -1
store i32 %110, i32* %1
br label %111
111: ; preds = %108, %100
%112 = tail call i32 @pow(i32 %97, i32 2)
%113 = add nuw nsw i32 %101, 1
%114 = mul nsw i32 %101, %97
%115 = add nsw i32 %112, %114
%116 = icmp sgt i32 %115, %0
br i1 %116, label %117, label %100
117: ; preds = %111, %96, %90
%118 = add nuw nsw i64 %91, 1
%119 = tail call i32 @sqrt(i32 %0)
%120 = sext i32 %119 to i64
%121 = icmp slt i64 %118, %120
br i1 %121, label %90, label %122
122: ; preds = %117, %82
ret i32* %5
}