#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 is_element(int *, int, int);
void do_callatz(int *p, int n, int num) {
  while (num != 1) {
    if (num % 2 == 0)
      num = num / 2;
    else
      num = (num * 3 + 1) / 2;
    int pos = is_element(p, n, num);
    if (pos != -1)
      p[pos] = 0;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<do_callatz>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x10(%rbp)
je     1195 <do_callatz+0x85>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    1153 <do_callatz+0x43>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1165 <do_callatz+0x55>
imul   $0x3,-0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <is_element@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0xffffffff,-0x14(%rbp)
je     1190 <do_callatz+0x80>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jmp    1122 <do_callatz+0x12>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<do_callatz>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x1,%edx
jne    1127 <do_callatz+0x17>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r15
jmp    1148 <do_callatz+0x38>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
and    $0xfffffffe,%ebp
cmp    $0x2,%ebp
je     111c <do_callatz+0xc>
test   $0x1,%bl
lea    0x1(%rbx,%rbx,2),%ebp
cmove  %ebx,%ebp
mov    %ebp,%ebx
shr    $0x1f,%ebx
add    %ebp,%ebx
sar    %ebx
mov    %r15,%rdi
mov    %r14d,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <is_element@plt>
cmp    $0xffffffff,%eax
je     1140 <do_callatz+0x30>
cltq
movl   $0x0,(%r15,%rax,4)
jmp    1140 <do_callatz+0x30>

LLVM IR (-O0):
define void @do_callatz(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
br label %8
8: ; preds = %35, %3
%9 = load i32, i32* %6
%10 = icmp ne i32 %9, 1
br i1 %10, label %11, label %36
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %6
%13 = srem i32 %12, 2
%14 = icmp eq i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %18
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %6
%17 = sdiv i32 %16, 2
store i32 %17, i32* %6
br label %23
18: ; preds = %11
%19 = load i32, i32* %6
%20 = mul nsw i32 %19, 3
%21 = add nsw i32 %20, 1
%22 = sdiv i32 %21, 2
store i32 %22, i32* %6
br label %23
23: ; preds = %18, %15
%24 = load i32*, i32** %4
%25 = load i32, i32* %5
%26 = load i32, i32* %6
%27 = call i32 @is_element(i32* %24, i32 %25, i32 %26)
store i32 %27, i32* %7
%28 = load i32, i32* %7
%29 = icmp ne i32 %28, -1
br i1 %29, label %30, label %35
30: ; preds = %23
%31 = load i32*, i32** %4
%32 = load i32, i32* %7
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
store i32 0, i32* %34
br label %35
35: ; preds = %30, %23
br label %8
36: ; preds = %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @do_callatz(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %2, 1
br i1 %4, label %21, label %5
5: ; preds = %3, %18
%6 = phi i32 [ %12, %18 ], [ %2, %3 ]
%7 = and i32 %6, 1
%8 = icmp eq i32 %7, 0
%9 = mul nsw i32 %6, 3
%10 = add nsw i32 %9, 1
%11 = select i1 %8, i32 %6, i32 %10
%12 = sdiv i32 %11, 2
%13 = tail call i32 @is_element(i32* %0, i32 %1, i32 %12)
%14 = icmp eq i32 %13, -1
br i1 %14, label %18, label %15
15: ; preds = %5
%16 = sext i32 %13 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
store i32 0, i32* %17
br label %18
18: ; preds = %15, %5
%19 = and i32 %11, -2
%20 = icmp eq i32 %19, 2
br i1 %20, label %21, label %5
21: ; preds = %18, %3
ret void
}