#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*/ fibonacci(int *);
int fibonacci_search(int *a, int key, int n) {
  int low = 0, high = n - 1;
  int mid = 0;
  int k = 0, i;
  int F[20];
  fibonacci(F);
  while (n > F[k] - 1)
    ++k;
  for (i = n; i < F[k] - 1; ++i)
    a[i] = a[high];
  while (low <= high) {
    mid = low + F[k - 1] - 1;
    if (a[mid] > key) {
      high = mid - 1;
      k = k - 1;
    } else if (a[mid] < key) {
      low = mid + 1;
      k = k - 2;
    } else {
      if (mid <= high)
        return mid;
      else
        return -1;
    }
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fibonacci_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x80,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
lea    -0x80(%rbp),%rdi
call   1030 <fibonacci@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x80(%rbp,%rcx,4),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    1170 <fibonacci_search+0x60>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    114c <fibonacci_search+0x3c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x80(%rbp,%rcx,4),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11b0 <fibonacci_search+0xa0>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1176 <fibonacci_search+0x66>
jmp    11b5 <fibonacci_search+0xa5>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     125a <fibonacci_search+0x14a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    -0x80(%rbp,%rcx,4),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    1202 <fibonacci_search+0xf2>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1255 <fibonacci_search+0x145>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    122d <fibonacci_search+0x11d>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1250 <fibonacci_search+0x140>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     1244 <fibonacci_search+0x134>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1261 <fibonacci_search+0x151>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1261 <fibonacci_search+0x151>
jmp    1255 <fibonacci_search+0x145>
jmp    11b5 <fibonacci_search+0xa5>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x80,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fibonacci_search>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x58,%rsp
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
mov    %rsp,%rbp
mov    %rbp,%rdi
call   1030 <fibonacci@plt>
mov    $0xffffffff,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq 0x0(%rbp),%rax
add    $0x1,%ecx
add    $0x4,%rbp
cmp    %r15d,%eax
jle    1140 <fibonacci_search+0x30>
lea    -0x1(%r15),%r9d
add    $0xffffffffffffffff,%rax
cmp    %r15d,%eax
jle    11c4 <fibonacci_search+0xb4>
movslq %r9d,%rsi
movslq %r15d,%rdi
mov    %eax,%ebp
sub    %r15d,%ebp
mov    %rdi,%r8
not    %r8
add    %rax,%r8
and    $0x3,%rbp
je     1190 <fibonacci_search+0x80>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx,%rsi,4),%edx
mov    %edx,(%rbx,%rdi,4)
add    $0x1,%rdi
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
jne    1180 <fibonacci_search+0x70>
cmp    $0x3,%r8
jb     11c4 <fibonacci_search+0xb4>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx,%rsi,4),%edx
mov    %edx,(%rbx,%rdi,4)
mov    (%rbx,%rsi,4),%edx
mov    %edx,0x4(%rbx,%rdi,4)
mov    (%rbx,%rsi,4),%edx
mov    %edx,0x8(%rbx,%rdi,4)
mov    (%rbx,%rsi,4),%edx
mov    %edx,0xc(%rbx,%rdi,4)
add    $0x4,%rdi
cmp    %rdi,%rax
jne    11a0 <fibonacci_search+0x90>
mov    $0xffffffff,%eax
test   %r15d,%r15d
jle    1223 <fibonacci_search+0x113>
xor    %esi,%esi
jmp    11ec <fibonacci_search+0xdc>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0xffffffff,%ecx
lea    -0x2(%rdi),%r9d
cmp    %r9d,%esi
jg     1223 <fibonacci_search+0x113>
movslq %ecx,%rdx
movslq -0x4(%rsp,%rdx,4),%rbp
movslq %esi,%rdx
lea    (%rdx,%rbp,1),%rdi
cmp    %r14d,-0x4(%rbx,%rdi,4)
jg     11e0 <fibonacci_search+0xd0>
jge    1210 <fibonacci_search+0x100>
add    $0xfffffffe,%ecx
mov    %edi,%esi
cmp    %r9d,%esi
jle    11ec <fibonacci_search+0xdc>
jmp    1223 <fibonacci_search+0x113>
lea    (%rdx,%rbp,1),%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
cmp    %r9d,%ecx
mov    $0xffffffff,%eax
cmovle %ecx,%eax
add    $0x58,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @fibonacci_search(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca [20 x i32]
%5 = bitcast [20 x i32]* %4 to i8*
%6 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %4, i64 0, i64 0
%7 = call i32 @fibonacci(i32* %6)
br label %8
8: ; preds = %8, %3
%9 = phi i64 [ %13, %8 ], [ 0, %3 ]
%10 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %4, i64 0, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = icmp sgt i32 %11, %2
%13 = add nuw i64 %9, 1
br i1 %12, label %14, label %8
14: ; preds = %8
%15 = add nsw i32 %2, -1
%16 = trunc i64 %9 to i32
%17 = add nsw i32 %11, -1
%18 = icmp sgt i32 %17, %2
br i1 %18, label %19, label %40
19: ; preds = %14
%20 = sext i32 %15 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%22 = sext i32 %2 to i64
%23 = sext i32 %17 to i64
%24 = sub nsw i64 %23, %22
%25 = xor i64 %22, -1
%26 = add nsw i64 %25, %23
%27 = and i64 %24, 3
%28 = icmp eq i64 %27, 0
br i1 %28, label %37, label %29
29: ; preds = %19, %29
%30 = phi i64 [ %34, %29 ], [ %22, %19 ]
%31 = phi i64 [ %35, %29 ], [ 0, %19 ]
%32 = load i32, i32* %21
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
store i32 %32, i32* %33
%34 = add nsw i64 %30, 1
%35 = add i64 %31, 1
%36 = icmp eq i64 %35, %27
br i1 %36, label %37, label %29
37: ; preds = %29, %19
%38 = phi i64 [ %22, %19 ], [ %34, %29 ]
%39 = icmp ult i64 %26, 3
br i1 %39, label %40, label %42
40: ; preds = %37, %42, %14
%41 = icmp slt i32 %2, 1
br i1 %41, label %85, label %57
42: ; preds = %37, %42
%43 = phi i64 [ %55, %42 ], [ %38, %37 ]
%44 = load i32, i32* %21
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
store i32 %44, i32* %45
%46 = add nsw i64 %43, 1
%47 = load i32, i32* %21
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %46
store i32 %47, i32* %48
%49 = add nsw i64 %43, 2
%50 = load i32, i32* %21
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %49
store i32 %50, i32* %51
%52 = add nsw i64 %43, 3
%53 = load i32, i32* %21
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %52
store i32 %53, i32* %54
%55 = add nsw i64 %43, 4
%56 = icmp eq i64 %55, %23
br i1 %56, label %40, label %42
57: ; preds = %40, %80
%58 = phi i32 [ %83, %80 ], [ %16, %40 ]
%59 = phi i32 [ %82, %80 ], [ %15, %40 ]
%60 = phi i32 [ %81, %80 ], [ 0, %40 ]
%61 = add nsw i32 %58, -1
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds [20 x i32], [20 x i32]* %4, i64 0, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = add nsw i32 %64, %60
%66 = add nsw i32 %65, -1
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = icmp sgt i32 %69, %1
br i1 %70, label %71, label %73
71: ; preds = %57
%72 = add nsw i32 %65, -2
br label %80
73: ; preds = %57
%74 = icmp slt i32 %69, %1
br i1 %74, label %75, label %77
75: ; preds = %73
%76 = add nsw i32 %58, -2
br label %80
77: ; preds = %73
%78 = icmp sgt i32 %66, %59
%79 = select i1 %78, i32 -1, i32 %66
br label %85
80: ; preds = %75, %71
%81 = phi i32 [ %60, %71 ], [ %65, %75 ]
%82 = phi i32 [ %72, %71 ], [ %59, %75 ]
%83 = phi i32 [ %61, %71 ], [ %76, %75 ]
%84 = icmp sgt i32 %81, %82
br i1 %84, label %85, label %57
85: ; preds = %80, %40, %77
%86 = phi i32 [ %79, %77 ], [ -1, %40 ], [ -1, %80 ]
ret i32 %86
}