#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 *__builtin_aligned_alloc(int, int);
int /*<<< orphan*/ bar(int *);
int *foo(int n) {
  int *p = __builtin_aligned_alloc(256, n * sizeof(int));
  int *q = __builtin_aligned_alloc(256, n * sizeof(int));
  bar(q);
  int i;
  for (i = 0; i < n; ++i)
    p[i] = q[i] + q[i];
  return p;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<foo>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%esi
mov    $0x100,%edi
call   1030 <__builtin_aligned_alloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%esi
mov    $0x100,%edi
call   1030 <__builtin_aligned_alloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1040 <bar@plt>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11a6 <foo+0x86>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    116b <foo+0x4b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<foo>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %edi,%r15d
lea    0x0(,%r15,4),%ebx
mov    $0x100,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <__builtin_aligned_alloc@plt>
mov    %rax,%r14
mov    $0x100,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <__builtin_aligned_alloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %rax,%rdi
call   1040 <bar@plt>
test   %r15d,%r15d
jle    128b <foo+0x16b>
mov    %r15d,%eax
cmp    $0x8,%r15d
jb     117a <foo+0x5a>
lea    (%rbx,%rax,4),%rcx
cmp    %rcx,%r14
jae    11e8 <foo+0xc8>
lea    (%r14,%rax,4),%rcx
cmp    %rcx,%rbx
jae    11e8 <foo+0xc8>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%rdx
not    %rdx
add    %rax,%rdx
mov    %rax,%rsi
and    $0x3,%rsi
je     11a3 <foo+0x83>
xchg   %ax,%ax
mov    (%rbx,%rcx,4),%edi
add    %edi,%edi
mov    %edi,(%r14,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    1190 <foo+0x70>
cmp    $0x3,%rdx
jb     128b <foo+0x16b>
nopl   (%rax)
mov    (%rbx,%rcx,4),%edx
add    %edx,%edx
mov    %edx,(%r14,%rcx,4)
mov    0x4(%rbx,%rcx,4),%edx
add    %edx,%edx
mov    %edx,0x4(%r14,%rcx,4)
mov    0x8(%rbx,%rcx,4),%edx
add    %edx,%edx
mov    %edx,0x8(%r14,%rcx,4)
mov    0xc(%rbx,%rcx,4),%edx
add    %edx,%edx
mov    %edx,0xc(%r14,%rcx,4)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    11b0 <foo+0x90>
jmp    128b <foo+0x16b>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rdx
mov    %rdx,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
test   %rdx,%rdx
je     1294 <foo+0x174>
mov    %rsi,%rdi
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
xor    %edx,%edx
xchg   %ax,%ax
movdqu (%rbx,%rdx,4),%xmm0
movdqu 0x10(%rbx,%rdx,4),%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm1
movdqu %xmm0,(%r14,%rdx,4)
movdqu %xmm1,0x10(%r14,%rdx,4)
movdqu 0x20(%rbx,%rdx,4),%xmm0
movdqu 0x30(%rbx,%rdx,4),%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm1
movdqu %xmm0,0x20(%r14,%rdx,4)
movdqu %xmm1,0x30(%r14,%rdx,4)
add    $0x10,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
jne    1210 <foo+0xf0>
test   $0x1,%sil
je     1282 <foo+0x162>
movdqu (%rbx,%rdx,4),%xmm0
movdqu 0x10(%rbx,%rdx,4),%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm1
movdqu %xmm0,(%r14,%rdx,4)
movdqu %xmm1,0x10(%r14,%rdx,4)
cmp    %rax,%rcx
jne    117c <foo+0x5c>
mov    %r14,%rax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%sil
jne    1262 <foo+0x142>
jmp    1282 <foo+0x162>

LLVM IR (-O0):
define i32* @foo(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%6 = load i32, i32* %2
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = mul i64 %7, 4
%9 = trunc i64 %8 to i32
%10 = call i32* @__builtin_aligned_alloc(i32 256, i32 %9)
store i32* %10, i32** %3
%11 = load i32, i32* %2
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = mul i64 %12, 4
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = call i32* @__builtin_aligned_alloc(i32 256, i32 %14)
store i32* %15, i32** %4
%16 = load i32*, i32** %4
%17 = call i32 @bar(i32* %16)
store i32 0, i32* %5
br label %18
18: ; preds = %38, %1
%19 = load i32, i32* %5
%20 = load i32, i32* %2
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %41
22: ; preds = %18
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = load i32, i32* %5
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = load i32*, i32** %4
%29 = load i32, i32* %5
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = add nsw i32 %27, %32
%34 = load i32*, i32** %3
%35 = load i32, i32* %5
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
store i32 %33, i32* %37
br label %38
38: ; preds = %22
%39 = load i32, i32* %5
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %5
br label %18
41: ; preds = %18
%42 = load i32*, i32** %3
ret i32* %42
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @foo(i32 %0) {
%2 = shl i32 %0, 2
%3 = tail call i32* @__builtin_aligned_alloc(i32 256, i32 %2)
%4 = tail call i32* @__builtin_aligned_alloc(i32 256, i32 %2)
%5 = tail call i32 @bar(i32* %4)
%6 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %6, label %7, label %116
7: ; preds = %1
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %9, label %74, label %10
10: ; preds = %7
%11 = getelementptr i32, i32* %3, i64 %8
%12 = getelementptr i32, i32* %4, i64 %8
%13 = icmp ult i32* %3, %12
%14 = icmp ult i32* %4, %11
%15 = and i1 %13, %14
br i1 %15, label %74, label %16
16: ; preds = %10
%17 = and i64 %8, 4294967288
%18 = add nsw i64 %17, -8
%19 = lshr exact i64 %18, 3
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = and i64 %20, 1
%22 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %22, label %56, label %23
23: ; preds = %16
%24 = and i64 %20, 4611686018427387902
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %53, %25 ]
%27 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %54, %25 ]
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %26
%29 = bitcast i32* %28 to <4 x i32>*
%30 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %29
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 4
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
%33 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %32
%34 = shl nsw <4 x i32> %30, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%35 = shl nsw <4 x i32> %33, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %26
%37 = bitcast i32* %36 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %34, <4 x i32>* %37
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 4
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %35, <4 x i32>* %39
%40 = or i64 %26, 8
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %40
%42 = bitcast i32* %41 to <4 x i32>*
%43 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %42
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 4
%45 = bitcast i32* %44 to <4 x i32>*
%46 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %45
%47 = shl nsw <4 x i32> %43, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%48 = shl nsw <4 x i32> %46, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %40
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %47, <4 x i32>* %50
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 4
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %48, <4 x i32>* %52
%53 = add nuw i64 %26, 16
%54 = add i64 %27, 2
%55 = icmp eq i64 %54, %24
br i1 %55, label %56, label %25
56: ; preds = %25, %16
%57 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %53, %25 ]
%58 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %58, label %72, label %59
59: ; preds = %56
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %57
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
%62 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %61
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 4
%64 = bitcast i32* %63 to <4 x i32>*
%65 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %64
%66 = shl nsw <4 x i32> %62, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%67 = shl nsw <4 x i32> %65, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %57
%69 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %66, <4 x i32>* %69
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 4
%71 = bitcast i32* %70 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %67, <4 x i32>* %71
br label %72
72: ; preds = %56, %59
%73 = icmp eq i64 %17, %8
br i1 %73, label %116, label %74
74: ; preds = %10, %7, %72
%75 = phi i64 [ 0, %10 ], [ 0, %7 ], [ %17, %72 ]
%76 = xor i64 %75, -1
%77 = add nsw i64 %76, %8
%78 = and i64 %8, 3
%79 = icmp eq i64 %78, 0
br i1 %79, label %90, label %80
80: ; preds = %74, %80
%81 = phi i64 [ %87, %80 ], [ %75, %74 ]
%82 = phi i64 [ %88, %80 ], [ 0, %74 ]
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %81
%84 = load i32, i32* %83
%85 = shl nsw i32 %84, 1
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %81
store i32 %85, i32* %86
%87 = add nuw nsw i64 %81, 1
%88 = add i64 %82, 1
%89 = icmp eq i64 %88, %78
br i1 %89, label %90, label %80
90: ; preds = %80, %74
%91 = phi i64 [ %75, %74 ], [ %87, %80 ]
%92 = icmp ult i64 %77, 3
br i1 %92, label %116, label %93
93: ; preds = %90, %93
%94 = phi i64 [ %114, %93 ], [ %91, %90 ]
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %94
%96 = load i32, i32* %95
%97 = shl nsw i32 %96, 1
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %94
store i32 %97, i32* %98
%99 = add nuw nsw i64 %94, 1
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %99
%101 = load i32, i32* %100
%102 = shl nsw i32 %101, 1
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %99
store i32 %102, i32* %103
%104 = add nuw nsw i64 %94, 2
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %104
%106 = load i32, i32* %105
%107 = shl nsw i32 %106, 1
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %104
store i32 %107, i32* %108
%109 = add nuw nsw i64 %94, 3
%110 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %109
%111 = load i32, i32* %110
%112 = shl nsw i32 %111, 1
%113 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %109
store i32 %112, i32* %113
%114 = add nuw nsw i64 %94, 4
%115 = icmp eq i64 %114, %8
br i1 %115, label %116, label %93
116: ; preds = %90, %93, %72, %1
ret i32* %3
}