#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 */
typedef int uint64_t;

/* Variables and functions */
int *calloc(int, int);
uint64_t sieve(int limit) {
  int *sieve = calloc(1, limit * sizeof(int));
  uint64_t total = 0;
  for (int i = 2; i < limit; i += 1) {
    if (sieve[i] == 1) {
      continue;
    } else {
      total += i;
      for (int j = i; j < limit; j += i) {
        sieve[j] = 1;
      }
    }
  }
  return total;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sieve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%esi
mov    $0x1,%edi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x2,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11b4 <sieve+0xa4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jne    1164 <sieve+0x54>
jmp    11a6 <sieve+0x96>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    119c <sieve+0x8c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1173 <sieve+0x63>
jmp    11a1 <sieve+0x91>
jmp    11a6 <sieve+0x96>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1141 <sieve+0x31>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sieve>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %edi,%ebx
lea    0x0(,%rbx,4),%esi
mov    $0x1,%edi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,%r10
xor    %eax,%eax
cmp    $0x3,%ebx
jl     1170 <sieve+0x60>
mov    %ebx,%r8d
jne    1179 <sieve+0x69>
xor    %eax,%eax
mov    $0x2,%r12d
test   $0x1,%r8b
je     1170 <sieve+0x60>
cmpl   $0x1,(%r10,%r12,4)
je     1170 <sieve+0x60>
add    %r12d,%eax
lea    (%r10,%r12,4),%rcx
mov    %r12,%rsi
shl    $0x2,%rsi
mov    %r12d,%edi
movl   $0x1,(%rcx)
add    %r12d,%edi
add    %rsi,%rcx
cmp    %ebx,%edi
jl     1160 <sieve+0x50>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    -0x2(%r8),%r9
and    $0xfffffffffffffffe,%r9
lea    0x8(%r10),%r11
lea    0xc(%r10),%r14
xor    %eax,%eax
mov    $0x2,%r12d
mov    $0x8,%ecx
mov    $0x3,%esi
mov    $0xc,%edi
xor    %r15d,%r15d
jmp    11d4 <sieve+0xc4>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x2,%r12
add    $0x2,%r15
add    $0x8,%r11
add    $0x8,%rcx
add    $0x2,%esi
add    $0x8,%r14
add    $0x8,%rdi
cmp    %r9,%r15
je     1142 <sieve+0x32>
cmpl   $0x1,(%r10,%r12,4)
je     1200 <sieve+0xf0>
add    %r12d,%eax
mov    %r12d,%ebp
mov    %r11,%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movl   $0x1,(%rdx)
add    %rcx,%rdx
add    %r12d,%ebp
cmp    %ebx,%ebp
jl     11f0 <sieve+0xe0>
mov    %r12,%rdx
or     $0x1,%rdx
cmpl   $0x1,(%r10,%rdx,4)
je     11b0 <sieve+0xa0>
add    %edx,%eax
mov    %r14,%rbp
mov    %esi,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movl   $0x1,0x0(%rbp)
add    %esi,%edx
add    %rdi,%rbp
cmp    %ebx,%edx
jl     1220 <sieve+0x110>
jmp    11b0 <sieve+0xa0>

LLVM IR (-O0):
define i32 @sieve(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 %8, 4
%10 = trunc i64 %9 to i32
%11 = call i32* @calloc(i32 1, i32 %10)
store i32* %11, i32** %3
store i32 0, i32* %4
store i32 2, i32* %5
br label %12
12: ; preds = %44, %1
%13 = load i32, i32* %5
%14 = load i32, i32* %2
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %47
16: ; preds = %12
%17 = load i32*, i32** %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = icmp eq i32 %21, 1
br i1 %22, label %23, label %24
23: ; preds = %16
br label %44
24: ; preds = %16
%25 = load i32, i32* %5
%26 = load i32, i32* %4
%27 = add nsw i32 %26, %25
store i32 %27, i32* %4
%28 = load i32, i32* %5
store i32 %28, i32* %6
br label %29
29: ; preds = %38, %24
%30 = load i32, i32* %6
%31 = load i32, i32* %2
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %42
33: ; preds = %29
%34 = load i32*, i32** %3
%35 = load i32, i32* %6
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
store i32 1, i32* %37
br label %38
38: ; preds = %33
%39 = load i32, i32* %5
%40 = load i32, i32* %6
%41 = add nsw i32 %40, %39
store i32 %41, i32* %6
br label %29
42: ; preds = %29
br label %43
43: ; preds = %42
br label %44
44: ; preds = %43, %23
%45 = load i32, i32* %5
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %5
br label %12
47: ; preds = %12
%48 = load i32, i32* %4
ret i32 %48
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @sieve(i32 %0) {
%2 = shl i32 %0, 2
%3 = tail call i32* @calloc(i32 1, i32 %2)
%4 = icmp sgt i32 %0, 2
br i1 %4, label %5, label %30
5: ; preds = %1
%6 = zext i32 %0 to i64
%7 = and i64 %6, 1
%8 = icmp eq i32 %0, 3
br i1 %8, label %12, label %9
9: ; preds = %5
%10 = add nsw i64 %6, -2
%11 = and i64 %10, -2
br label %32
12: ; preds = %63, %5
%13 = phi i32 [ undef, %5 ], [ %64, %63 ]
%14 = phi i64 [ 2, %5 ], [ %65, %63 ]
%15 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %64, %63 ]
%16 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %16, label %30, label %17
17: ; preds = %12
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %14
%19 = load i32, i32* %18
%20 = icmp eq i32 %19, 1
br i1 %20, label %30, label %21
21: ; preds = %17
%22 = trunc i64 %14 to i32
%23 = add nsw i32 %15, %22
br label %24
24: ; preds = %24, %21
%25 = phi i64 [ %14, %21 ], [ %27, %24 ]
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %25
store i32 1, i32* %26
%27 = add nuw nsw i64 %25, %14
%28 = trunc i64 %27 to i32
%29 = icmp slt i32 %28, %0
br i1 %29, label %24, label %30
30: ; preds = %12, %24, %17, %1
%31 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %13, %12 ], [ %15, %17 ], [ %23, %24 ]
ret i32 %31
32: ; preds = %63, %9
%33 = phi i64 [ 2, %9 ], [ %65, %63 ]
%34 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %64, %63 ]
%35 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %66, %63 ]
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %33
%37 = load i32, i32* %36
%38 = icmp eq i32 %37, 1
br i1 %38, label %48, label %39
39: ; preds = %32
%40 = trunc i64 %33 to i32
%41 = add nsw i32 %34, %40
br label %42
42: ; preds = %39, %42
%43 = phi i64 [ %33, %39 ], [ %45, %42 ]
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %43
store i32 1, i32* %44
%45 = add nuw nsw i64 %43, %33
%46 = trunc i64 %45 to i32
%47 = icmp slt i32 %46, %0
br i1 %47, label %42, label %48
48: ; preds = %42, %32
%49 = phi i32 [ %34, %32 ], [ %41, %42 ]
%50 = or i64 %33, 1
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = icmp eq i32 %52, 1
br i1 %53, label %63, label %54
54: ; preds = %48
%55 = trunc i64 %50 to i32
%56 = add nsw i32 %49, %55
br label %57
57: ; preds = %57, %54
%58 = phi i64 [ %50, %54 ], [ %60, %57 ]
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %58
store i32 1, i32* %59
%60 = add nuw nsw i64 %58, %50
%61 = trunc i64 %60 to i32
%62 = icmp slt i32 %61, %0
br i1 %62, label %57, label %63
63: ; preds = %57, %48
%64 = phi i32 [ %49, %48 ], [ %56, %57 ]
%65 = add nuw nsw i64 %33, 2
%66 = add nuw i64 %35, 2
%67 = icmp eq i64 %66, %11
br i1 %67, label %12, label %32
}