#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*/ show(int **);
int main() {
  int i = 0, j = 0, num = 1;
  int direction = 1;
  int arr[5][5] = {0};
  while (1) {
    arr[i][j] = num++;
    if (j == 4 && direction == 1) {
      i++;
      direction = 0;
    } else if (i == 0 && direction == 1) {
      j++;
      direction = 0;
    } else if (j == 0 && direction == 0) {
      i++;
      direction = 1;
    } else if (i == 4 && direction == 0) {
      j++;
      direction = 1;
    } else {
      if (direction == 0) {
        i++;
        j--;
      }
      if (direction == 1) {
        j++;
        i--;
      }
    }
    if (num > 25)
      break;
  }
  show(arr);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x80,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
lea    -0x80(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x64,%edx
call   1030 <memset@plt>
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    %edx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movslq -0x8(%rbp),%rcx
lea    -0x80(%rbp),%rax
imul   $0x14,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
cmpl   $0x4,-0xc(%rbp)
jne    11a8 <main+0x88>
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jne    11a8 <main+0x88>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
jmp    126f <main+0x14f>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    11d1 <main+0xb1>
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jne    11d1 <main+0xb1>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
jmp    126a <main+0x14a>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    11fa <main+0xda>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    11fa <main+0xda>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
jmp    1265 <main+0x145>
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jne    1223 <main+0x103>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    1223 <main+0x103>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
jmp    1260 <main+0x140>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    123f <main+0x11f>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jne    125b <main+0x13b>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1260 <main+0x140>
jmp    1265 <main+0x145>
jmp    126a <main+0x14a>
jmp    126f <main+0x14f>
cmpl   $0x19,-0x10(%rbp)
jle    127e <main+0x15e>
jmp    1283 <main+0x163>
jmp    115e <main+0x3e>
lea    -0x80(%rbp),%rdi
call   1040 <show@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x80,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
sub    $0x68,%rsp
xorps  %xmm0,%xmm0
movaps %xmm0,0x50(%rsp)
movaps %xmm0,0x40(%rsp)
movaps %xmm0,0x30(%rsp)
movaps %xmm0,0x20(%rsp)
movaps %xmm0,0x10(%rsp)
movaps %xmm0,(%rsp)
movl   $0x0,0x60(%rsp)
mov    $0x1,%eax
xor    %ecx,%ecx
xor    %r8d,%r8d
mov    $0x1,%esi
jmp    1166 <main+0x56>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%ecx
xor    %edi,%edi
mov    $0x4,%r8d
mov    %edi,%esi
cmp    $0x1a,%eax
je     11f5 <main+0xe5>
movslq %ecx,%rdi
movslq %r8d,%rdx
lea    (%rdi,%rdi,4),%rdi
lea    (%rsp,%rdi,4),%rdi
mov    %eax,(%rdi,%rdx,4)
add    $0x1,%eax
cmp    $0x4,%edx
jne    1184 <main+0x74>
cmp    $0x1,%esi
je     1150 <main+0x40>
test   %ecx,%ecx
jne    11a0 <main+0x90>
cmp    $0x1,%esi
jne    11a0 <main+0x90>
add    $0x1,%r8d
xor    %ecx,%ecx
xor    %edi,%edi
jmp    115b <main+0x4b>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %esi,%edx
or     %r8d,%edx
je     11c0 <main+0xb0>
cmp    $0x4,%ecx
jne    11cd <main+0xbd>
test   %esi,%esi
jne    11cd <main+0xbd>
add    $0x1,%r8d
mov    $0x1,%edi
mov    $0x4,%ecx
jmp    115b <main+0x4b>
add    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%edi
xor    %r8d,%r8d
jmp    115b <main+0x4b>
xor    %edx,%edx
test   %esi,%esi
sete   %dl
add    %edx,%ecx
sub    %edx,%r8d
xor    %edi,%edi
cmp    $0x1,%esi
jne    115b <main+0x4b>
add    $0x1,%r8d
add    $0xffffffff,%ecx
mov    $0x1,%edi
jmp    115b <main+0x4b>
mov    %rsp,%rdi
call   1030 <show@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x68,%rsp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca [5 x [5 x i32]]
store i32 0, i32* %1
store i32 0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
store i32 1, i32* %4
store i32 1, i32* %5
%7 = bitcast [5 x [5 x i32]]* %6 to i8*
br label %8
8: ; preds = %0, %76
%9 = load i32, i32* %4
%10 = add nsw i32 %9, 1
store i32 %10, i32* %4
%11 = load i32, i32* %2
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds [5 x [5 x i32]], [5 x [5 x i32]]* %6, i64 0, i64 %12
%14 = load i32, i32* %3
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %13, i64 0, i64 %15
store i32 %9, i32* %16
%17 = load i32, i32* %3
%18 = icmp eq i32 %17, 4
br i1 %18, label %19, label %25
19: ; preds = %8
%20 = load i32, i32* %5
%21 = icmp eq i32 %20, 1
br i1 %21, label %22, label %25
22: ; preds = %19
%23 = load i32, i32* %2
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %2
store i32 0, i32* %5
br label %72
25: ; preds = %19, %8
%26 = load i32, i32* %2
%27 = icmp eq i32 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %34
28: ; preds = %25
%29 = load i32, i32* %5
%30 = icmp eq i32 %29, 1
br i1 %30, label %31, label %34
31: ; preds = %28
%32 = load i32, i32* %3
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %3
store i32 0, i32* %5
br label %71
34: ; preds = %28, %25
%35 = load i32, i32* %3
%36 = icmp eq i32 %35, 0
br i1 %36, label %37, label %43
37: ; preds = %34
%38 = load i32, i32* %5
%39 = icmp eq i32 %38, 0
br i1 %39, label %40, label %43
40: ; preds = %37
%41 = load i32, i32* %2
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %2
store i32 1, i32* %5
br label %70
43: ; preds = %37, %34
%44 = load i32, i32* %2
%45 = icmp eq i32 %44, 4
br i1 %45, label %46, label %52
46: ; preds = %43
%47 = load i32, i32* %5
%48 = icmp eq i32 %47, 0
br i1 %48, label %49, label %52
49: ; preds = %46
%50 = load i32, i32* %3
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %3
store i32 1, i32* %5
br label %69
52: ; preds = %46, %43
%53 = load i32, i32* %5
%54 = icmp eq i32 %53, 0
br i1 %54, label %55, label %60
55: ; preds = %52
%56 = load i32, i32* %2
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %2
%58 = load i32, i32* %3
%59 = add nsw i32 %58, -1
store i32 %59, i32* %3
br label %60
60: ; preds = %55, %52
%61 = load i32, i32* %5
%62 = icmp eq i32 %61, 1
br i1 %62, label %63, label %68
63: ; preds = %60
%64 = load i32, i32* %3
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %3
%66 = load i32, i32* %2
%67 = add nsw i32 %66, -1
store i32 %67, i32* %2
br label %68
68: ; preds = %63, %60
br label %69
69: ; preds = %68, %49
br label %70
70: ; preds = %69, %40
br label %71
71: ; preds = %70, %31
br label %72
72: ; preds = %71, %22
%73 = load i32, i32* %4
%74 = icmp sgt i32 %73, 25
br i1 %74, label %75, label %76
75: ; preds = %72
br label %77
76: ; preds = %72
br label %8
77: ; preds = %75
%78 = getelementptr inbounds [5 x [5 x i32]], [5 x [5 x i32]]* %6, i64 0, i64 0
%79 = bitcast [5 x i32]* %78 to i32**
%80 = call i32 @show(i32** %79)
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @main() {
%1 = alloca [5 x [5 x i32]]
%2 = bitcast [5 x [5 x i32]]* %1 to i8*
br label %3
3: ; preds = %41, %0
%4 = phi i32 [ 0, %0 ], [ %42, %41 ]
%5 = phi i32 [ 0, %0 ], [ %43, %41 ]
%6 = phi i32 [ 1, %0 ], [ %8, %41 ]
%7 = phi i32 [ 1, %0 ], [ %44, %41 ]
%8 = add nuw nsw i32 %6, 1
%9 = sext i32 %4 to i64
%10 = sext i32 %5 to i64
%11 = getelementptr inbounds [5 x [5 x i32]], [5 x [5 x i32]]* %1, i64 0, i64 %9, i64 %10
store i32 %6, i32* %11
%12 = icmp eq i32 %5, 4
%13 = icmp eq i32 %7, 1
%14 = and i1 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %17
15: ; preds = %3
%16 = add nsw i32 %4, 1
br label %41
17: ; preds = %3
%18 = icmp eq i32 %4, 0
%19 = and i1 %18, %13
br i1 %19, label %20, label %22
20: ; preds = %17
%21 = add nsw i32 %5, 1
br label %41
22: ; preds = %17
%23 = icmp eq i32 %7, 0
%24 = or i32 %7, %5
%25 = icmp eq i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %28
26: ; preds = %22
%27 = add nsw i32 %4, 1
br label %41
28: ; preds = %22
%29 = icmp eq i32 %4, 4
%30 = and i1 %29, %23
br i1 %30, label %31, label %33
31: ; preds = %28
%32 = add nsw i32 %5, 1
br label %41
33: ; preds = %28
%34 = zext i1 %23 to i32
%35 = add nsw i32 %4, %34
%36 = sext i1 %23 to i32
%37 = add nsw i32 %5, %36
br i1 %13, label %38, label %41
38: ; preds = %33
%39 = add nsw i32 %37, 1
%40 = add nsw i32 %35, -1
br label %41
41: ; preds = %20, %31, %38, %33, %26, %15
%42 = phi i32 [ %16, %15 ], [ 0, %20 ], [ %27, %26 ], [ 4, %31 ], [ %40, %38 ], [ %35, %33 ]
%43 = phi i32 [ 4, %15 ], [ %21, %20 ], [ 0, %26 ], [ %32, %31 ], [ %39, %38 ], [ %37, %33 ]
%44 = phi i32 [ 0, %15 ], [ 0, %20 ], [ 1, %26 ], [ 1, %31 ], [ 1, %38 ], [ 0, %33 ]
%45 = icmp eq i32 %8, 26
br i1 %45, label %46, label %3
46: ; preds = %41
%47 = bitcast [5 x [5 x i32]]* %1 to i32**
%48 = call i32 @show(i32** %47)
ret i32 0
}