#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 */
scalar_t__ malloc(int);
scalar_t__ realloc(int **, int);
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int *);
void search(int *nums, int size, int ***arr, int *returnSize, int begin,
            int end) {
  if (begin == end) {
    (*returnSize)++;
    *arr = (int **)realloc(*arr, sizeof(int *) * (*returnSize));
    (*arr)[*returnSize - 1] = (int *)malloc(sizeof(int) * size);
    for (int i = 0; i < size; i++)
      (*arr)[*returnSize - 1][i] = nums[i];
    return;
  }
  for (int i = begin; i <= end; i++) {
    swap(nums + begin, nums + i);
    search(nums, size, arr, returnSize, begin + 1, end);
    swap(nums + begin, nums + i);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8d,-0x24(%rbp)
mov    %r9d,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jne    1211 <search+0xd1>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq (%rax),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%esi
call   1050 <realloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    120c <search+0xcc>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11c9 <search+0x89>
jmp    1297 <search+0x157>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jg     1297 <search+0x157>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x30(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1060 <swap@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    -0x24(%rbp),%r8d
add    $0x1,%r8d
mov    -0x28(%rbp),%r9d
call   1030 <search@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x30(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1060 <swap@plt>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1217 <search+0xd7>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<search>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rcx,%r13
mov    %rdx,%r12
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
cmp    %r9d,%r8d
jne    123d <search+0xfd>
mov    0x0(%r13),%eax
lea    0x1(%rax),%ecx
mov    %ecx,0x0(%r13)
mov    (%r12),%rdi
lea    0x8(,%rax,8),%esi
call   1050 <realloc@plt>
mov    %rax,(%r12)
lea    0x0(,%r15,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    (%r12),%rdx
movslq 0x0(%r13),%rcx
mov    %rax,-0x8(%rdx,%rcx,8)
test   %r15d,%r15d
jle    12ad <search+0x16d>
mov    (%r12),%rax
mov    (%r14),%edx
mov    -0x8(%rax,%rcx,8),%rcx
mov    %edx,(%rcx)
cmp    $0x1,%r15d
je     12ad <search+0x16d>
mov    %r15d,%r8d
add    $0xffffffffffffffff,%r8
mov    $0x1,%edx
cmp    $0x2,%r15d
mov    %r13,%rbx
je     1222 <search+0xe2>
mov    %r8,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
neg    %rsi
mov    $0x1,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq (%rbx),%rdi
mov    (%r14,%rdx,4),%ebp
mov    -0x8(%rax,%rdi,8),%rdi
mov    %ebp,(%rdi,%rdx,4)
movslq (%rbx),%rdi
mov    0x4(%r14,%rdx,4),%ebp
mov    -0x8(%rax,%rdi,8),%rdi
mov    %ebp,0x4(%rdi,%rdx,4)
lea    (%rsi,%rdx,1),%rdi
add    $0x2,%rdi
add    $0x2,%rdx
cmp    $0x1,%rdi
jne    11f0 <search+0xb0>
test   $0x1,%r8b
je     12ad <search+0x16d>
movslq (%rbx),%rcx
mov    (%r14,%rdx,4),%esi
mov    -0x8(%rax,%rcx,8),%rax
mov    %esi,(%rax,%rdx,4)
jmp    12ad <search+0x16d>
mov    %r13,0x10(%rsp)
mov    %r15,0x8(%rsp)
mov    %r12,(%rsp)
jg     12ad <search+0x16d>
mov    %r9d,%ebp
mov    %r8d,%ebx
mov    %r14,%r13
movslq %r8d,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%r12
lea    0x1(%rbx),%r14d
add    $0xffffffff,%ebx
mov    %r12,%r15
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r12,%rdi
mov    %r15,%rsi
call   1060 <swap@plt>
mov    %r13,%rdi
mov    0x8(%rsp),%rsi
mov    (%rsp),%rdx
mov    0x10(%rsp),%rcx
mov    %r14d,%r8d
mov    %ebp,%r9d
call   1030 <search@plt>
mov    %r12,%rdi
mov    %r15,%rsi
call   1060 <swap@plt>
add    $0x4,%r15
add    $0x1,%ebx
cmp    %ebx,%ebp
jne    1270 <search+0x130>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @search(i32* %0, i32 %1, i32*** nocapture %2, i32* nocapture %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = icmp eq i32 %4, %5
br i1 %7, label %15, label %8
8: ; preds = %6
%9 = icmp sgt i32 %4, %5
br i1 %9, label %89, label %10
10: ; preds = %8
%11 = sext i32 %4 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%13 = add nsw i32 %4, 1
%14 = add i32 %5, 1
br label %69
15: ; preds = %6
%16 = load i32, i32* %3
%17 = add nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %3
%18 = load i32**, i32*** %2
%19 = shl i32 %17, 3
%20 = tail call i64 @realloc(i32** %18, i32 %19)
%21 = inttoptr i64 %20 to i32**
store i32** %21, i32*** %2
%22 = shl i32 %1, 2
%23 = tail call i64 @malloc(i32 %22)
%24 = inttoptr i64 %23 to i32*
%25 = load i32**, i32*** %2
%26 = load i32, i32* %3
%27 = add nsw i32 %26, -1
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32*, i32** %25, i64 %28
store i32* %24, i32** %29
%30 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %30, label %31, label %89
31: ; preds = %15
%32 = load i32**, i32*** %2
%33 = load i32, i32* %0
%34 = add nsw i32 %26, -1
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32*, i32** %32, i64 %35
%37 = load i32*, i32** %36
store i32 %33, i32* %37
%38 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %38, label %89, label %39
39: ; preds = %31
%40 = zext i32 %1 to i64
%41 = add nsw i64 %40, -1
%42 = and i64 %41, 1
%43 = icmp eq i32 %1, 2
br i1 %43, label %77, label %44
44: ; preds = %39
%45 = and i64 %41, -2
br label %46
46: ; preds = %46, %44
%47 = phi i64 [ 1, %44 ], [ %66, %46 ]
%48 = phi i64 [ 0, %44 ], [ %67, %46 ]
%49 = load i32, i32* %3
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
%51 = load i32, i32* %50
%52 = add nsw i32 %49, -1
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32*, i32** %32, i64 %53
%55 = load i32*, i32** %54
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %47
store i32 %51, i32* %56
%57 = add nuw nsw i64 %47, 1
%58 = load i32, i32* %3
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %57
%60 = load i32, i32* %59
%61 = add nsw i32 %58, -1
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32*, i32** %32, i64 %62
%64 = load i32*, i32** %63
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %57
store i32 %60, i32* %65
%66 = add nuw nsw i64 %47, 2
%67 = add i64 %48, 2
%68 = icmp eq i64 %67, %45
br i1 %68, label %77, label %46
69: ; preds = %10, %69
%70 = phi i64 [ %11, %10 ], [ %74, %69 ]
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %70
%72 = tail call i32 @swap(i32* %12, i32* %71)
tail call void @search(i32* %0, i32 %1, i32*** %2, i32* %3, i32 %13, i32 %5)
%73 = tail call i32 @swap(i32* %12, i32* %71)
%74 = add nsw i64 %70, 1
%75 = trunc i64 %74 to i32
%76 = icmp eq i32 %14, %75
br i1 %76, label %89, label %69
77: ; preds = %46, %39
%78 = phi i64 [ 1, %39 ], [ %66, %46 ]
%79 = icmp eq i64 %42, 0
br i1 %79, label %89, label %80
80: ; preds = %77
%81 = load i32, i32* %3
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %78
%83 = load i32, i32* %82
%84 = add nsw i32 %81, -1
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds i32*, i32** %32, i64 %85
%87 = load i32*, i32** %86
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 %78
store i32 %83, i32* %88
br label %89
89: ; preds = %69, %80, %77, %31, %8, %15
ret void
}