#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*/ dequeue(int **, int *, int *);
int /*<<< orphan*/ enqueue(int **, int, int, int *);
void radixsort(int *a, int n, int queue[][10], int *head) {
  int max = a[0], x, k = 10, i, temp;
  for (i = 1; i < n; i++) {
    if (max < a[i])
      max = a[i];
  }
  temp = max;
  max = 0;
  while (temp) {
    max = max + 1;
    temp = temp / 10;
  }
  while (max--) {
    for (i = 0; i < n; i++) {
      x = (a[i] * 10 / k) % 10;
      enqueue(queue, x, a[i], head);
    }
    k = k * 10;
    dequeue(queue, head, a);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<radixsort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0xa,-0x2c(%rbp)
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    118f <radixsort+0x6f>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x30(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    117c <radixsort+0x5c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1181 <radixsort+0x61>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    114e <radixsort+0x2e>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
je     11c2 <radixsort+0xa2>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    119c <radixsort+0x7c>
jmp    11c7 <radixsort+0xa7>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     124f <radixsort+0x12f>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1232 <radixsort+0x112>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
imul   $0xa,(%rax,%rcx,4),%eax
cltd
idivl  -0x2c(%rbp)
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
call   1040 <enqueue@plt>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11e2 <radixsort+0xc2>
imul   $0xa,-0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x8(%rbp),%rdx
call   1030 <dequeue@plt>
jmp    11c7 <radixsort+0xa7>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<radixsort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rdx,%rbx
mov    %rdi,0x8(%rsp)
mov    (%rdi),%edx
mov    %esi,%ebp
mov    %esi,0x10(%rsp)
cmp    $0x2,%esi
jl     129e <radixsort+0x17e>
lea    -0x1(%rbp),%r8
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x8,%r8
jb     12a9 <radixsort+0x189>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffff8,%rax
movd   %edx,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%rax),%rsi
mov    %rsi,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rsi,%rsi
je     13c6 <radixsort+0x2a6>
mov    %r9,%rdi
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
mov    $0x1,%esi
movdqa %xmm0,%xmm1
mov    0x8(%rsp),%rdx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdx,%rsi,4),%xmm2
movdqu 0x10(%rdx,%rsi,4),%xmm3
movdqu 0x20(%rdx,%rsi,4),%xmm4
movdqu 0x30(%rdx,%rsi,4),%xmm5
movdqa %xmm0,%xmm6
pcmpgtd %xmm2,%xmm6
pand   %xmm6,%xmm0
pandn  %xmm2,%xmm6
por    %xmm0,%xmm6
movdqa %xmm1,%xmm2
pcmpgtd %xmm3,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm1
pandn  %xmm3,%xmm2
por    %xmm1,%xmm2
movdqa %xmm6,%xmm0
pcmpgtd %xmm4,%xmm0
pand   %xmm0,%xmm6
pandn  %xmm4,%xmm0
por    %xmm6,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm1
pcmpgtd %xmm5,%xmm1
pand   %xmm1,%xmm2
pandn  %xmm5,%xmm1
por    %xmm2,%xmm1
add    $0x10,%rsi
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
jne    11a0 <radixsort+0x80>
test   $0x1,%r9b
je     124f <radixsort+0x12f>
mov    0x8(%rsp),%rdx
movdqu (%rdx,%rsi,4),%xmm2
movdqu 0x10(%rdx,%rsi,4),%xmm3
movdqa %xmm0,%xmm4
pcmpgtd %xmm2,%xmm4
pand   %xmm4,%xmm0
pandn  %xmm2,%xmm4
por    %xmm4,%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm2
pcmpgtd %xmm3,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm1
pandn  %xmm3,%xmm2
por    %xmm2,%xmm1
movdqa %xmm0,%xmm2
pcmpgtd %xmm1,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm0
pandn  %xmm1,%xmm2
por    %xmm0,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm1
pcmpgtd %xmm0,%xmm1
pand   %xmm1,%xmm2
pandn  %xmm0,%xmm1
por    %xmm2,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm2
pcmpgtd %xmm0,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm1
pandn  %xmm0,%xmm2
por    %xmm1,%xmm2
movd   %xmm2,%edx
cmp    %rax,%r8
jne    12a5 <radixsort+0x185>
mov    0x8(%rsp),%rdi
jmp    12c1 <radixsort+0x1a1>
or     $0x1,%rax
mov    0x8(%rsp),%rdi
xchg   %ax,%ax
mov    (%rdi,%rax,4),%esi
cmp    %esi,%edx
cmovl  %esi,%edx
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%rbp
jne    12b0 <radixsort+0x190>
mov    %rbp,0x20(%rsp)
test   %edx,%edx
je     13b7 <radixsort+0x297>
mov    %rdi,%rbp
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%edi
movslq %edx,%rax
imul   $0x66666667,%rax,%rdx
mov    %rdx,%rsi
shr    $0x3f,%rsi
sar    $0x22,%rdx
add    %esi,%edx
add    $0x9,%eax
cmp    $0x13,%eax
jae    12e0 <radixsort+0x1c0>
mov    $0xa,%r15d
mov    %rcx,0x18(%rsp)
mov    %rbx,%r13
mov    0x20(%rsp),%r14
jmp    1345 <radixsort+0x225>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    %r15d,%r15d
lea    (%r15,%r15,4),%r15d
mov    %rbx,%rdi
mov    %rcx,%rsi
mov    %rbp,%rdx
call   1030 <dequeue@plt>
mov    %r13,%rbx
mov    0x18(%rsp),%rcx
mov    0x14(%rsp),%edi
test   %edi,%edi
je     13b7 <radixsort+0x297>
add    $0xffffffff,%edi
mov    %edi,0x14(%rsp)
cmpl   $0x0,0x10(%rsp)
jle    1320 <radixsort+0x200>
xor    %r12d,%r12d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x8(%rsp),%rax
mov    (%rax,%r12,4),%ebp
lea    0x0(%rbp,%rbp,1),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
cltd
idiv   %r15d
movslq %eax,%rsi
imul   $0x66666667,%rsi,%rax
mov    %rax,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
sar    $0x22,%rax
add    %edx,%eax
add    %eax,%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
sub    %eax,%esi
mov    %rbx,%rdi
mov    %ebp,%edx
mov    0x8(%rsp),%rbp
call   1040 <enqueue@plt>
mov    %r13,%rbx
mov    0x18(%rsp),%rcx
add    $0x1,%r12
cmp    %r12,%r14
jne    1360 <radixsort+0x240>
jmp    1320 <radixsort+0x200>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    $0x1,%esi
movdqa %xmm0,%xmm1
test   $0x1,%r9b
jne    1217 <radixsort+0xf7>
jmp    124f <radixsort+0x12f>

LLVM IR (-O0):
define void @radixsort(i32* %0, i32 %1, [10 x i32]* %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca [10 x i32]*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store [10 x i32]* %2, [10 x i32]** %7
store i32* %3, i32** %8
%14 = load i32*, i32** %5
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 0
%16 = load i32, i32* %15
store i32 %16, i32* %9
store i32 10, i32* %11
store i32 1, i32* %12
br label %17
17: ; preds = %36, %4
%18 = load i32, i32* %12
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %39
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %9
%23 = load i32*, i32** %5
%24 = load i32, i32* %12
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = icmp slt i32 %22, %27
br i1 %28, label %29, label %35
29: ; preds = %21
%30 = load i32*, i32** %5
%31 = load i32, i32* %12
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
store i32 %34, i32* %9
br label %35
35: ; preds = %29, %21
br label %36
36: ; preds = %35
%37 = load i32, i32* %12
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %12
br label %17
39: ; preds = %17
%40 = load i32, i32* %9
store i32 %40, i32* %13
store i32 0, i32* %9
br label %41
41: ; preds = %44, %39
%42 = load i32, i32* %13
%43 = icmp ne i32 %42, 0
br i1 %43, label %44, label %49
44: ; preds = %41
%45 = load i32, i32* %9
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %9
%47 = load i32, i32* %13
%48 = sdiv i32 %47, 10
store i32 %48, i32* %13
br label %41
49: ; preds = %41
br label %50
50: ; preds = %82, %49
%51 = load i32, i32* %9
%52 = add nsw i32 %51, -1
store i32 %52, i32* %9
%53 = icmp ne i32 %51, 0
br i1 %53, label %54, label %90
54: ; preds = %50
store i32 0, i32* %12
br label %55
55: ; preds = %79, %54
%56 = load i32, i32* %12
%57 = load i32, i32* %6
%58 = icmp slt i32 %56, %57
br i1 %58, label %59, label %82
59: ; preds = %55
%60 = load i32*, i32** %5
%61 = load i32, i32* %12
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = mul nsw i32 %64, 10
%66 = load i32, i32* %11
%67 = sdiv i32 %65, %66
%68 = srem i32 %67, 10
store i32 %68, i32* %10
%69 = load [10 x i32]*, [10 x i32]** %7
%70 = bitcast [10 x i32]* %69 to i32**
%71 = load i32, i32* %10
%72 = load i32*, i32** %5
%73 = load i32, i32* %12
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = load i32*, i32** %8
%78 = call i32 @enqueue(i32** %70, i32 %71, i32 %76, i32* %77)
br label %79
79: ; preds = %59
%80 = load i32, i32* %12
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %12
br label %55
82: ; preds = %55
%83 = load i32, i32* %11
%84 = mul nsw i32 %83, 10
store i32 %84, i32* %11
%85 = load [10 x i32]*, [10 x i32]** %7
%86 = bitcast [10 x i32]* %85 to i32**
%87 = load i32*, i32** %8
%88 = load i32*, i32** %5
%89 = call i32 @dequeue(i32** %86, i32* %87, i32* %88)
br label %50
90: ; preds = %50
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @radixsort(i32* %0, i32 %1, [10 x i32]* %2, i32* %3) {
%5 = load i32, i32* %0
%6 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %6, label %7, label %83
7: ; preds = %4
%8 = zext i32 %1 to i64
%9 = add nsw i64 %8, -1
%10 = icmp ult i64 %9, 8
br i1 %10, label %80, label %11
11: ; preds = %7
%12 = and i64 %9, -8
%13 = or i64 %12, 1
%14 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %5, i64 0
%15 = shufflevector <4 x i32> %14, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%16 = add nsw i64 %12, -8
%17 = lshr exact i64 %16, 3
%18 = add nuw nsw i64 %17, 1
%19 = and i64 %18, 1
%20 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %20, label %55, label %21
21: ; preds = %11
%22 = and i64 %18, 4611686018427387902
br label %23
23: ; preds = %23, %21
%24 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %50, %23 ]
%25 = phi <4 x i32> [ %15, %21 ], [ %48, %23 ]
%26 = phi <4 x i32> [ %15, %21 ], [ %49, %23 ]
%27 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %51, %23 ]
%28 = or i64 %24, 1
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
%30 = bitcast i32* %29 to <4 x i32>*
%31 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %30
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 4
%33 = bitcast i32* %32 to <4 x i32>*
%34 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %33
%35 = icmp slt <4 x i32> %25, %31
%36 = icmp slt <4 x i32> %26, %34
%37 = select <4 x i1> %35, <4 x i32> %31, <4 x i32> %25
%38 = select <4 x i1> %36, <4 x i32> %34, <4 x i32> %26
%39 = or i64 %24, 9
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %39
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
%42 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %41
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 4
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = icmp slt <4 x i32> %37, %42
%47 = icmp slt <4 x i32> %38, %45
%48 = select <4 x i1> %46, <4 x i32> %42, <4 x i32> %37
%49 = select <4 x i1> %47, <4 x i32> %45, <4 x i32> %38
%50 = add nuw i64 %24, 16
%51 = add i64 %27, 2
%52 = icmp eq i64 %51, %22
br i1 %52, label %53, label %23
53: ; preds = %23
%54 = or i64 %50, 1
br label %55
55: ; preds = %53, %11
%56 = phi <4 x i32> [ undef, %11 ], [ %48, %53 ]
%57 = phi <4 x i32> [ undef, %11 ], [ %49, %53 ]
%58 = phi i64 [ 1, %11 ], [ %54, %53 ]
%59 = phi <4 x i32> [ %15, %11 ], [ %48, %53 ]
%60 = phi <4 x i32> [ %15, %11 ], [ %49, %53 ]
%61 = icmp eq i64 %19, 0
br i1 %61, label %73, label %62
62: ; preds = %55
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %58
%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 = icmp slt <4 x i32> %59, %65
%70 = icmp slt <4 x i32> %60, %68
%71 = select <4 x i1> %69, <4 x i32> %65, <4 x i32> %59
%72 = select <4 x i1> %70, <4 x i32> %68, <4 x i32> %60
br label %73
73: ; preds = %55, %62
%74 = phi <4 x i32> [ %56, %55 ], [ %71, %62 ]
%75 = phi <4 x i32> [ %57, %55 ], [ %72, %62 ]
%76 = icmp sgt <4 x i32> %74, %75
%77 = select <4 x i1> %76, <4 x i32> %74, <4 x i32> %75
%78 = call i32 @llvm.vector.reduce.smax.v4i32(<4 x i32> %77)
%79 = icmp eq i64 %9, %12
br i1 %79, label %83, label %80
80: ; preds = %7, %73
%81 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %13, %73 ]
%82 = phi i32 [ %5, %7 ], [ %78, %73 ]
br label %86
83: ; preds = %86, %73, %4
%84 = phi i32 [ %5, %4 ], [ %78, %73 ], [ %92, %86 ]
%85 = icmp eq i32 %84, 0
br i1 %85, label %124, label %99
86: ; preds = %80, %86
%87 = phi i64 [ %93, %86 ], [ %81, %80 ]
%88 = phi i32 [ %92, %86 ], [ %82, %80 ]
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %87
%90 = load i32, i32* %89
%91 = icmp slt i32 %88, %90
%92 = select i1 %91, i32 %90, i32 %88
%93 = add nuw nsw i64 %87, 1
%94 = icmp eq i64 %93, %8
br i1 %94, label %83, label %86
95: ; preds = %99
%96 = icmp sgt i32 %1, 0
%97 = bitcast [10 x i32]* %2 to i32**
%98 = zext i32 %1 to i64
br label %106
99: ; preds = %83, %99
%100 = phi i32 [ %103, %99 ], [ %84, %83 ]
%101 = phi i32 [ %102, %99 ], [ 0, %83 ]
%102 = add nuw nsw i32 %101, 1
%103 = sdiv i32 %100, 10
%104 = add i32 %100, 9
%105 = icmp ult i32 %104, 19
br i1 %105, label %95, label %99
106: ; preds = %95, %120
%107 = phi i32 [ %102, %95 ], [ %109, %120 ]
%108 = phi i32 [ 10, %95 ], [ %121, %120 ]
%109 = add nsw i32 %107, -1
br i1 %96, label %110, label %120
110: ; preds = %106, %110
%111 = phi i64 [ %118, %110 ], [ 0, %106 ]
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %111
%113 = load i32, i32* %112
%114 = mul nsw i32 %113, 10
%115 = sdiv i32 %114, %108
%116 = srem i32 %115, 10
%117 = tail call i32 @enqueue(i32** %97, i32 %116, i32 %113, i32* %3)
%118 = add nuw nsw i64 %111, 1
%119 = icmp eq i64 %118, %98
br i1 %119, label %120, label %110
120: ; preds = %110, %106
%121 = mul nsw i32 %108, 10
%122 = tail call i32 @dequeue(i32** %97, i32* %3, i32* %0)
%123 = icmp eq i32 %109, 0
br i1 %123, label %124, label %106
124: ; preds = %120, %83
ret void
}