#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*/ printf(char *, ...);
int /*<<< orphan*/ scanf(char *, int *);
int main(int argc, const char *argv[]) {
  int number;
  printf("===== Exercise 9 =====\n");
  printf("N FACTORIAL!\n");
  printf("Enter the number. : ");
  scanf("%i", &number);
  int numbers[number];
  for (int i = 0; i < number; i++) {
    numbers[i] = number - i;
    printf("%i ", numbers[i]);
  }
  printf("\n");
  int factorial = 1;
  for (int j = 0; j < number; j++) {
    factorial = factorial * numbers[j];
  }
  printf("--> %i Factorial is %i.\n", number, factorial);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
lea    0xec3(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
mov    %al,-0x41(%rbp)
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x41(%rbp),%al
lea    0xec7(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x41(%rbp),%al
lea    0xec6(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
lea    0xecf(%rip),%rdi
lea    -0x14(%rbp),%rsi
call   1040 <scanf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x40(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11e3 <main+0xc3>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    -0x2c(%rbp),%edx
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xe70(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11a3 <main+0x83>
lea    0xe3a(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    122b <main+0x10b>
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    -0x30(%rbp),%eax
movslq -0x34(%rbp),%rdx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11ff <main+0xdf>
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x30(%rbp),%edx
lea    0xe0a(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
lea    0xef0(%rip),%rdi
call   1040 <puts@plt>
lea    0xefb(%rip),%rdi
call   1040 <puts@plt>
lea    0xea3(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1050 <printf@plt>
lea    0xeaa(%rip),%rdi
lea    -0x2c(%rbp),%rsi
call   1060 <scanf@plt>
mov    %rsp,%r14
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %rsp,%r12
lea    0xf(,%rax,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%r12
mov    %r12,%rsp
mov    -0x2c(%rbp),%esi
test   %esi,%esi
jle    11e0 <main+0xa0>
lea    0xe7b(%rip),%r15
xor    %r13d,%r13d
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    %r13d,%esi
mov    %esi,(%r12,%rbx,4)
mov    %r15,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1050 <printf@plt>
add    $0x1,%rbx
mov    -0x2c(%rbp),%esi
add    $0xffffffff,%r13d
cmp    %ebx,%esi
jg     11c0 <main+0x80>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%esi
test   %esi,%esi
jle    1202 <main+0xc2>
cmp    $0x8,%esi
jae    120c <main+0xcc>
mov    $0x1,%edx
xor    %eax,%eax
jmp    13d0 <main+0x290>
mov    $0x1,%edx
jmp    13de <main+0x29e>
mov    %esi,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%rdx
mov    %rdx,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %edi,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x18,%rdx
jae    123e <main+0xfe>
movdqa 0xdcd(%rip),%xmm0
xor    %edx,%edx
movdqa %xmm0,%xmm1
jmp    1323 <main+0x1e3>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdi
movdqa 0xdb6(%rip),%xmm0
xor    %edx,%edx
movdqa %xmm0,%xmm1
movdqa (%r12,%rdx,4),%xmm3
movdqa 0x10(%r12,%rdx,4),%xmm2
movdqa 0x20(%r12,%rdx,4),%xmm4
movdqa 0x30(%r12,%rdx,4),%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm7
pmuludq %xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm0,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm6
pmuludq %xmm0,%xmm6
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm4,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm0
pmuludq %xmm7,%xmm0
pmuludq %xmm5,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm1
pmuludq %xmm6,%xmm1
movdqa 0x40(%r12,%rdx,4),%xmm4
movdqa 0x50(%r12,%rdx,4),%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm6
pmuludq %xmm0,%xmm6
pmuludq %xmm4,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm4
pmuludq %xmm5,%xmm2
movdqa 0x60(%r12,%rdx,4),%xmm1
movdqa 0x70(%r12,%rdx,4),%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm6,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
pmuludq %xmm5,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm2
pmuludq %xmm4,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rdx
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
jne    1250 <main+0x110>
movdqa %xmm0,%xmm2
movdqa %xmm1,%xmm3
test   %rcx,%rcx
je     139c <main+0x25c>
lea    (%r12,%rdx,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
shl    $0x5,%rcx
xor    %edi,%edi
xchg   %ax,%ax
movdqa -0x10(%rdx,%rdi,1),%xmm2
movdqa (%rdx,%rdi,1),%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm0,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm4,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm0
pmuludq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm3
add    $0x20,%rdi
movdqa %xmm2,%xmm0
movdqa %xmm3,%xmm1
cmp    %rdi,%rcx
jne    1340 <main+0x200>
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm3
pshufd $0xee,%xmm3,%xmm0
pmuludq %xmm3,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm0,%xmm2
movd   %xmm2,%edx
cmp    %rsi,%rax
je     13de <main+0x29e>
nopl   (%rax)
imul   (%r12,%rax,4),%edx
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%rsi
jne    13d0 <main+0x290>
lea    0xc47(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1050 <printf@plt>
mov    %r14,%rsp
xor    %eax,%eax
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [24 x i8] c"===== Exercise 9 =====\0A\00"
@.str.1 = [14 x i8] c"N FACTORIAL!\0A\00"
@.str.2 = [21 x i8] c"Enter the number. : \00"
@.str.3 = [3 x i8] c"%i\00"
@.str.4 = [4 x i8] c"%i \00"
@.str.5 = [2 x i8] c"\0A\00"
@.str.6 = [25 x i8] c"--> %i Factorial is %i.\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%12 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%13 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([14 x i8], [14 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
%14 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([21 x i8], [21 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
%15 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i32* %6)
%16 = load i32, i32* %6
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %18, i8** %7
%19 = alloca i32, i64 %17
store i64 %17, i64* %8
store i32 0, i32* %9
br label %20
20: ; preds = %36, %2
%21 = load i32, i32* %9
%22 = load i32, i32* %6
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %39
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %6
%26 = load i32, i32* %9
%27 = sub nsw i32 %25, %26
%28 = load i32, i32* %9
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %29
store i32 %27, i32* %30
%31 = load i32, i32* %9
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0), i32 %34)
br label %36
36: ; preds = %24
%37 = load i32, i32* %9
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %9
br label %20
39: ; preds = %20
%40 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0))
store i32 1, i32* %10
store i32 0, i32* %11
br label %41
41: ; preds = %52, %39
%42 = load i32, i32* %11
%43 = load i32, i32* %6
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %55
45: ; preds = %41
%46 = load i32, i32* %10
%47 = load i32, i32* %11
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = mul nsw i32 %46, %50
store i32 %51, i32* %10
br label %52
52: ; preds = %45
%53 = load i32, i32* %11
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %11
br label %41
55: ; preds = %41
%56 = load i32, i32* %6
%57 = load i32, i32* %10
%58 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([25 x i8], [25 x i8]* @.str.6, i64 0, i64 0), i32 %56, i32 %57)
store i32 0, i32* %3
%59 = load i8*, i8** %7
%60 = load i32, i32* %3
ret i32 %60
}

LLVM IR (-O2):
@.str.2 = [21 x i8] c"Enter the number. : \00"
@.str.3 = [3 x i8] c"%i\00"
@.str.4 = [4 x i8] c"%i \00"
@.str.6 = [25 x i8] c"--> %i Factorial is %i.\0A\00"
@str = [23 x i8] c"===== Exercise 9 =====\00"
@str.7 = [13 x i8] c"N FACTORIAL!\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture readnone %1) {
%3 = alloca i32
%4 = bitcast i32* %3 to i8*
%5 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([23 x i8], [23 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
%6 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([13 x i8], [13 x i8]* @str.7, i64 0, i64 0))
%7 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([21 x i8], [21 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
%8 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i32* %3)
%9 = load i32, i32* %3
%10 = zext i32 %9 to i64
%11 = call i8* @llvm.stacksave()
%12 = alloca i32, i64 %10
%13 = load i32, i32* %3
%14 = icmp sgt i32 %13, 0
br i1 %14, label %106, label %15
15: ; preds = %106, %2
%16 = call i32 @putchar(i32 10)
%17 = load i32, i32* %3
%18 = icmp sgt i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %117
19: ; preds = %15
%20 = zext i32 %17 to i64
%21 = icmp ult i32 %17, 8
br i1 %21, label %103, label %22
22: ; preds = %19
%23 = and i64 %20, 4294967288
%24 = add nsw i64 %23, -8
%25 = lshr exact i64 %24, 3
%26 = add nuw nsw i64 %25, 1
%27 = and i64 %26, 3
%28 = icmp ult i64 %24, 24
br i1 %28, label %74, label %29
29: ; preds = %22
%30 = and i64 %26, 4611686018427387900
br label %31
31: ; preds = %31, %29
%32 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %71, %31 ]
%33 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %29 ], [ %69, %31 ]
%34 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %29 ], [ %70, %31 ]
%35 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %72, %31 ]
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %32
%37 = bitcast i32* %36 to <4 x i32>*
%38 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %37
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 4
%40 = bitcast i32* %39 to <4 x i32>*
%41 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %40
%42 = mul <4 x i32> %38, %33
%43 = mul <4 x i32> %41, %34
%44 = or i64 %32, 8
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %44
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
%47 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %46
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 4
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
%50 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %49
%51 = mul <4 x i32> %47, %42
%52 = mul <4 x i32> %50, %43
%53 = or i64 %32, 16
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %53
%55 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
%56 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %55
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 4
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
%59 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %58
%60 = mul <4 x i32> %56, %51
%61 = mul <4 x i32> %59, %52
%62 = or i64 %32, 24
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %62
%64 = bitcast i32* %63 to <4 x i32>*
%65 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 4
%67 = bitcast i32* %66 to <4 x i32>*
%68 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %67
%69 = mul <4 x i32> %65, %60
%70 = mul <4 x i32> %68, %61
%71 = add nuw i64 %32, 32
%72 = add i64 %35, 4
%73 = icmp eq i64 %72, %30
br i1 %73, label %74, label %31
74: ; preds = %31, %22
%75 = phi <4 x i32> [ undef, %22 ], [ %69, %31 ]
%76 = phi <4 x i32> [ undef, %22 ], [ %70, %31 ]
%77 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %71, %31 ]
%78 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %22 ], [ %69, %31 ]
%79 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %22 ], [ %70, %31 ]
%80 = icmp eq i64 %27, 0
br i1 %80, label %97, label %81
81: ; preds = %74, %81
%82 = phi i64 [ %94, %81 ], [ %77, %74 ]
%83 = phi <4 x i32> [ %92, %81 ], [ %78, %74 ]
%84 = phi <4 x i32> [ %93, %81 ], [ %79, %74 ]
%85 = phi i64 [ %95, %81 ], [ 0, %74 ]
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %82
%87 = bitcast i32* %86 to <4 x i32>*
%88 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %87
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 4
%90 = bitcast i32* %89 to <4 x i32>*
%91 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %90
%92 = mul <4 x i32> %88, %83
%93 = mul <4 x i32> %91, %84
%94 = add nuw i64 %82, 8
%95 = add i64 %85, 1
%96 = icmp eq i64 %95, %27
br i1 %96, label %97, label %81
97: ; preds = %81, %74
%98 = phi <4 x i32> [ %75, %74 ], [ %92, %81 ]
%99 = phi <4 x i32> [ %76, %74 ], [ %93, %81 ]
%100 = mul <4 x i32> %99, %98
%101 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %100)
%102 = icmp eq i64 %23, %20
br i1 %102, label %117, label %103
103: ; preds = %19, %97
%104 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %23, %97 ]
%105 = phi i32 [ 1, %19 ], [ %101, %97 ]
br label %120
106: ; preds = %2, %106
%107 = phi i64 [ %113, %106 ], [ 0, %2 ]
%108 = phi i32 [ %114, %106 ], [ %13, %2 ]
%109 = trunc i64 %107 to i32
%110 = sub nsw i32 %108, %109
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %107
store i32 %110, i32* %111
%112 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0), i32 %110)
%113 = add nuw i64 %107, 1
%114 = load i32, i32* %3
%115 = trunc i64 %113 to i32
%116 = icmp sgt i32 %114, %115
br i1 %116, label %106, label %15
117: ; preds = %120, %97, %15
%118 = phi i32 [ 1, %15 ], [ %101, %97 ], [ %125, %120 ]
%119 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([25 x i8], [25 x i8]* @.str.6, i64 0, i64 0), i32 %17, i32 %118)
ret i32 0
120: ; preds = %103, %120
%121 = phi i64 [ %126, %120 ], [ %104, %103 ]
%122 = phi i32 [ %125, %120 ], [ %105, %103 ]
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %121
%124 = load i32, i32* %123
%125 = mul nsw i32 %124, %122
%126 = add nuw nsw i64 %121, 1
%127 = icmp eq i64 %126, %20
br i1 %127, label %117, label %120
}