#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 pair2index(int, int, int);
int motif_pair_distribution(int **matrix, int n_rows, int max_n_motifs,
                            int *motifs_pairs_list, int n_motifs) {
  int index;
  int i, j, k;
  int i1, i2;
  int n = 0;
  int max_index;
  max_index = n_motifs * n_motifs;
  for (i = 1; i <= max_index; i++)
    motifs_pairs_list[i] = 0;
  for (i = 1; i <= n_rows; i++) {
    for (j = 1; j < max_n_motifs; j++) {
      i1 = matrix[i][j];
      if (i1 > 0) {
        for (k = (j + 1); k <= max_n_motifs; k++) {
          i2 = matrix[i][k];
          if (i2 > 0) {
            index = pair2index(i1, i2, n_motifs);
            motifs_pairs_list[index] = motifs_pairs_list[index] + 1;
            n++;
          }
        }
      }
    }
  }
  return n;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<motif_pair_distribution>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x3c(%rbp),%eax
jg     116b <motif_pair_distribution+0x5b>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1142 <motif_pair_distribution+0x32>
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     1257 <motif_pair_distribution+0x147>
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1244 <motif_pair_distribution+0x134>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
jle    1231 <motif_pair_distribution+0x121>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     122c <motif_pair_distribution+0x11c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
jle    1219 <motif_pair_distribution+0x109>
mov    -0x30(%rbp),%edi
mov    -0x34(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
call   1030 <pair2index@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    121e <motif_pair_distribution+0x10e>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11ba <motif_pair_distribution+0xaa>
jmp    1231 <motif_pair_distribution+0x121>
jmp    1236 <motif_pair_distribution+0x126>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1185 <motif_pair_distribution+0x75>
jmp    1249 <motif_pair_distribution+0x139>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1172 <motif_pair_distribution+0x62>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<motif_pair_distribution>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rcx,%r14
mov    %edx,(%rsp)
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%rbp
mov    %r8d,0x4(%rsp)
mov    %r8d,%eax
imul   %r8d,%eax
test   %eax,%eax
je     115a <motif_pair_distribution+0x3a>
lea    0x4(%r14),%rdi
mov    %eax,%edx
shl    $0x2,%rdx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
test   %ebx,%ebx
jle    1202 <motif_pair_distribution+0xe2>
mov    %r14,0x20(%rsp)
add    $0x1,%ebx
mov    %rbx,0x8(%rsp)
mov    (%rsp),%r15d
xor    %ebx,%ebx
mov    $0x1,%r12d
jmp    118b <motif_pair_distribution+0x6b>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r12
cmp    0x8(%rsp),%r12
je     1204 <motif_pair_distribution+0xe4>
cmpl   $0x2,(%rsp)
jl     1180 <motif_pair_distribution+0x60>
mov    $0x1,%ecx
mov    $0x2,%r13d
jmp    11b7 <motif_pair_distribution+0x97>
xchg   %ax,%ax
mov    0x18(%rsp),%rcx
mov    0x10(%rsp),%r13
add    $0x1,%rcx
add    $0x1,%r13
cmp    %r15,%rcx
je     1180 <motif_pair_distribution+0x60>
mov    0x0(%rbp,%r12,8),%rax
mov    (%rax,%rcx,4),%r14d
test   %r14d,%r14d
jle    11aa <motif_pair_distribution+0x8a>
mov    %rcx,0x18(%rsp)
mov    %r13,0x10(%rsp)
nop
mov    (%rax,%r13,4),%esi
test   %esi,%esi
jle    11f2 <motif_pair_distribution+0xd2>
mov    %r14d,%edi
mov    0x4(%rsp),%edx
call   1030 <pair2index@plt>
cltq
mov    0x20(%rsp),%rcx
addl   $0x1,(%rcx,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmp    %r13,%r15
je     11a0 <motif_pair_distribution+0x80>
mov    0x0(%rbp,%r12,8),%rax
add    $0x1,%r13
jmp    11d0 <motif_pair_distribution+0xb0>
xor    %ebx,%ebx
mov    %ebx,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @motif_pair_distribution(i32** %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3, i32 %4) {
%6 = alloca i32**
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
store i32** %0, i32*** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32* %3, i32** %9
store i32 %4, i32* %10
store i32 0, i32* %17
%19 = load i32, i32* %10
%20 = load i32, i32* %10
%21 = mul nsw i32 %19, %20
store i32 %21, i32* %18
store i32 1, i32* %12
br label %22
22: ; preds = %31, %5
%23 = load i32, i32* %12
%24 = load i32, i32* %18
%25 = icmp sle i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %34
26: ; preds = %22
%27 = load i32*, i32** %9
%28 = load i32, i32* %12
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
store i32 0, i32* %30
br label %31
31: ; preds = %26
%32 = load i32, i32* %12
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %12
br label %22
34: ; preds = %22
store i32 1, i32* %12
br label %35
35: ; preds = %102, %34
%36 = load i32, i32* %12
%37 = load i32, i32* %7
%38 = icmp sle i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %105
39: ; preds = %35
store i32 1, i32* %13
br label %40
40: ; preds = %98, %39
%41 = load i32, i32* %13
%42 = load i32, i32* %8
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %101
44: ; preds = %40
%45 = load i32**, i32*** %6
%46 = load i32, i32* %12
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32*, i32** %45, i64 %47
%49 = load i32*, i32** %48
%50 = load i32, i32* %13
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
store i32 %53, i32* %15
%54 = load i32, i32* %15
%55 = icmp sgt i32 %54, 0
br i1 %55, label %56, label %97
56: ; preds = %44
%57 = load i32, i32* %13
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %14
br label %59
59: ; preds = %93, %56
%60 = load i32, i32* %14
%61 = load i32, i32* %8
%62 = icmp sle i32 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %96
63: ; preds = %59
%64 = load i32**, i32*** %6
%65 = load i32, i32* %12
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32*, i32** %64, i64 %66
%68 = load i32*, i32** %67
%69 = load i32, i32* %14
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %70
%72 = load i32, i32* %71
store i32 %72, i32* %16
%73 = load i32, i32* %16
%74 = icmp sgt i32 %73, 0
br i1 %74, label %75, label %92
75: ; preds = %63
%76 = load i32, i32* %15
%77 = load i32, i32* %16
%78 = load i32, i32* %10
%79 = call i32 @pair2index(i32 %76, i32 %77, i32 %78)
store i32 %79, i32* %11
%80 = load i32*, i32** %9
%81 = load i32, i32* %11
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = add nsw i32 %84, 1
%86 = load i32*, i32** %9
%87 = load i32, i32* %11
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 %88
store i32 %85, i32* %89
%90 = load i32, i32* %17
%91 = add nsw i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %17
br label %92
92: ; preds = %75, %63
br label %93
93: ; preds = %92
%94 = load i32, i32* %14
%95 = add nsw i32 %94, 1
store i32 %95, i32* %14
br label %59
96: ; preds = %59
br label %97
97: ; preds = %96, %44
br label %98
98: ; preds = %97
%99 = load i32, i32* %13
%100 = add nsw i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %13
br label %40
101: ; preds = %40
br label %102
102: ; preds = %101
%103 = load i32, i32* %12
%104 = add nsw i32 %103, 1
store i32 %104, i32* %12
br label %35
105: ; preds = %35
%106 = load i32, i32* %17
ret i32 %106
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @motif_pair_distribution(i32** nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32* nocapture %3, i32 %4) {
%6 = mul i32 %4, %4
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %13, label %8
8: ; preds = %5
%9 = getelementptr i32, i32* %3, i64 1
%10 = bitcast i32* %9 to i8*
%11 = zext i32 %6 to i64
%12 = shl nuw nsw i64 %11, 2
br label %13
13: ; preds = %8, %5
%14 = icmp slt i32 %1, 1
br i1 %14, label %60, label %15
15: ; preds = %13
%16 = icmp sgt i32 %2, 1
%17 = add nuw i32 %1, 1
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = zext i32 %2 to i64
br label %20
20: ; preds = %15, %56
%21 = phi i64 [ 1, %15 ], [ %58, %56 ]
%22 = phi i32 [ 0, %15 ], [ %57, %56 ]
br i1 %16, label %23, label %56
23: ; preds = %20
%24 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %21
br label %25
25: ; preds = %23, %52
%26 = phi i64 [ 1, %23 ], [ %54, %52 ]
%27 = phi i32 [ %22, %23 ], [ %53, %52 ]
%28 = load i32*, i32** %24
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %26
%30 = load i32, i32* %29
%31 = icmp sgt i32 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %52
32: ; preds = %25, %50
%33 = phi i32* [ %51, %50 ], [ %28, %25 ]
%34 = phi i64 [ %36, %50 ], [ %26, %25 ]
%35 = phi i32 [ %48, %50 ], [ %27, %25 ]
%36 = add nuw nsw i64 %34, 1
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp sgt i32 %38, 0
br i1 %39, label %40, label %47
40: ; preds = %32
%41 = tail call i32 @pair2index(i32 %30, i32 %38, i32 %4)
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %43
%46 = add nsw i32 %35, 1
br label %47
47: ; preds = %32, %40
%48 = phi i32 [ %46, %40 ], [ %35, %32 ]
%49 = icmp eq i64 %36, %19
br i1 %49, label %52, label %50
50: ; preds = %47
%51 = load i32*, i32** %24
br label %32
52: ; preds = %47, %25
%53 = phi i32 [ %27, %25 ], [ %48, %47 ]
%54 = add nuw nsw i64 %26, 1
%55 = icmp eq i64 %54, %19
br i1 %55, label %56, label %25
56: ; preds = %52, %20
%57 = phi i32 [ %22, %20 ], [ %53, %52 ]
%58 = add nuw nsw i64 %21, 1
%59 = icmp eq i64 %58, %18
br i1 %59, label %60, label %20
60: ; preds = %56, %13
%61 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %57, %56 ]
ret i32 %61
}