#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 EOF;
int getchar();
scalar_t__ isprint(char);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
main() {
  int c, i, j, max;
  int chars[128];
  char ch;
  for (i = 0; i < 128; ++i) {
    chars[i] = 0;
  }
  while ((c = getchar()) != EOF) {
    if (c >= 0 && c < 128) {
      ++chars[c];
    }
  }
  max = chars[0];
  for (i = 1; i < 128; ++i) {
    if (chars[i] > max) {
      max = chars[i];
    }
  }
  for (i = max; i > 0; --i) {
    printf("%4d", i);
    for (j = 0; j < 128; ++j) {
      if (chars[j] >= i) {
        printf("#");
      } else {
        printf(" ");
      }
    }
    printf("\n");
  }
  for (i = 0; i < 128; ++i) {
    ch = i;
    if (isprint(ch)) {
      printf("%c", ch);
    } else {
      printf(" ");
    }
  }
  printf("\n");
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x230,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x80,-0xc(%rbp)
jge    1173 <main+0x43>
movslq -0xc(%rbp),%rax
movl   $0x0,-0x220(%rbp,%rax,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1149 <main+0x19>
jmp    1178 <main+0x48>
mov    $0x0,%al
call   1040 <getchar@plt>
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    0x2e5f(%rip),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
je     11c2 <main+0x92>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jl     11bd <main+0x8d>
cmpl   $0x80,-0x8(%rbp)
jge    11bd <main+0x8d>
movslq -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x220(%rbp,%rax,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x220(%rbp,%rax,4)
jmp    1178 <main+0x48>
mov    -0x220(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x80,-0xc(%rbp)
jge    1214 <main+0xe4>
movslq -0xc(%rbp),%rax
mov    -0x220(%rbp,%rax,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    1201 <main+0xd1>
movslq -0xc(%rbp),%rax
mov    -0x220(%rbp,%rax,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1206 <main+0xd6>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11d2 <main+0xa2>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    12ad <main+0x17d>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xdd2(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x80,-0x10(%rbp)
jge    1291 <main+0x161>
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x220(%rbp,%rax,4),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jl     1270 <main+0x140>
lea    0xda0(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    127e <main+0x14e>
lea    0xd8f(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    1283 <main+0x153>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    123c <main+0x10c>
lea    0xd70(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    121a <main+0xea>
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x80,-0xc(%rbp)
jge    131b <main+0x1eb>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %al,-0x221(%rbp)
movsbl -0x221(%rbp),%edi
call   1050 <isprint@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     12fa <main+0x1ca>
movsbl -0x221(%rbp),%esi
lea    0xd1c(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    1308 <main+0x1d8>
lea    0xd05(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    130d <main+0x1dd>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    12b4 <main+0x184>
lea    0xce6(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x230,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x200,%rsp
mov    %rsp,%rdi
xor    %ebp,%ebp
mov    $0x200,%edx
xor    %esi,%esi
call   1050 <memset@plt>
xor    %eax,%eax
call   1060 <getchar@plt>
mov    0x2e6e(%rip),%rbx
cmp    (%rbx),%eax
jne    118b <main+0x3b>
jmp    119b <main+0x4b>
xor    %eax,%eax
call   1060 <getchar@plt>
cmp    (%rbx),%eax
je     1198 <main+0x48>
cmp    $0x7f,%eax
ja     1180 <main+0x30>
mov    %eax,%eax
addl   $0x1,(%rsp,%rax,4)
jmp    1180 <main+0x30>
mov    (%rsp),%ebp
movd   %ebp,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
mov    $0xd,%eax
nopl   0x0(%rax)
movdqu -0x30(%rsp,%rax,4),%xmm1
movdqu -0x20(%rsp,%rax,4),%xmm2
movdqu -0x10(%rsp,%rax,4),%xmm3
movdqa %xmm1,%xmm4
pcmpgtd %xmm0,%xmm4
pand   %xmm4,%xmm1
pandn  %xmm0,%xmm4
por    %xmm1,%xmm4
movdqa %xmm2,%xmm0
pcmpgtd %xmm4,%xmm0
pand   %xmm0,%xmm2
pandn  %xmm4,%xmm0
por    %xmm2,%xmm0
movdqa %xmm3,%xmm1
pcmpgtd %xmm0,%xmm1
pand   %xmm1,%xmm3
pandn  %xmm0,%xmm1
por    %xmm3,%xmm1
cmp    $0x7d,%rax
je     1223 <main+0xd3>
movdqu (%rsp,%rax,4),%xmm2
movdqa %xmm2,%xmm0
pcmpgtd %xmm1,%xmm0
pand   %xmm0,%xmm2
pandn  %xmm1,%xmm0
por    %xmm2,%xmm0
add    $0x10,%rax
jmp    11b0 <main+0x60>
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm2
pcmpgtd %xmm0,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm1
pandn  %xmm0,%xmm2
por    %xmm1,%xmm2
pshufd $0x55,%xmm2,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm1
pcmpgtd %xmm0,%xmm1
pand   %xmm1,%xmm2
pandn  %xmm0,%xmm1
por    %xmm2,%xmm1
movd   %xmm1,%ebx
mov    0x1f4(%rsp),%eax
mov    0x1f8(%rsp),%ecx
cmp    %ebx,%eax
cmovg  %eax,%ebx
cmp    %ebx,%ecx
cmovg  %ecx,%ebx
mov    0x1fc(%rsp),%eax
cmp    %ebx,%eax
cmovg  %eax,%ebx
test   %ebx,%ebx
jle    12d4 <main+0x184>
lea    0xd78(%rip),%r14
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
xor    %ebp,%ebp
xchg   %ax,%ax
xor    %eax,%eax
cmp    %ebx,(%rsp,%rbp,4)
setge  %al
lea    (%rax,%rax,2),%edi
or     $0x20,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%rbp
cmp    $0x80,%rbp
jne    12a0 <main+0x150>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
lea    -0x1(%rbx),%eax
cmp    $0x1,%ebx
mov    %eax,%ebx
jg     1290 <main+0x140>
xor    %ebx,%ebx
mov    $0x20,%ebp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsbl %bl,%edi
call   1070 <isprint@plt>
test   %rax,%rax
mov    %ebx,%edi
cmove  %ebp,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%ebx
cmp    $0x80,%ebx
jne    12e0 <main+0x190>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x200,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@EOF = global i32 0
@.str = [4 x i8] c"%4d\00"
@.str.1 = [2 x i8] c"#\00"
@.str.2 = [2 x i8] c" \00"
@.str.3 = [2 x i8] c"\0A\00"
@.str.4 = [3 x i8] c"%c\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca [128 x i32]
%7 = alloca i8
store i32 0, i32* %1
store i32 0, i32* %3
br label %8
8: ; preds = %15, %0
%9 = load i32, i32* %3
%10 = icmp slt i32 %9, 128
br i1 %10, label %11, label %18
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %3
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %6, i64 0, i64 %13
store i32 0, i32* %14
br label %15
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %3
%17 = add nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %3
br label %8
18: ; preds = %8
br label %19
19: ; preds = %35, %18
%20 = call i32 (...) @getchar()
store i32 %20, i32* %2
%21 = load i32, i32* @EOF
%22 = icmp ne i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %36
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %2
%25 = icmp sge i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %35
26: ; preds = %23
%27 = load i32, i32* %2
%28 = icmp slt i32 %27, 128
br i1 %28, label %29, label %35
29: ; preds = %26
%30 = load i32, i32* %2
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %6, i64 0, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %32
br label %35
35: ; preds = %29, %26, %23
br label %19
36: ; preds = %19
%37 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %6, i64 0, i64 0
%38 = load i32, i32* %37
store i32 %38, i32* %5
store i32 1, i32* %3
br label %39
39: ; preds = %55, %36
%40 = load i32, i32* %3
%41 = icmp slt i32 %40, 128
br i1 %41, label %42, label %58
42: ; preds = %39
%43 = load i32, i32* %3
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %6, i64 0, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32, i32* %5
%48 = icmp sgt i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %54
49: ; preds = %42
%50 = load i32, i32* %3
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %6, i64 0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
store i32 %53, i32* %5
br label %54
54: ; preds = %49, %42
br label %55
55: ; preds = %54
%56 = load i32, i32* %3
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %3
br label %39
58: ; preds = %39
%59 = load i32, i32* %5
store i32 %59, i32* %3
br label %60
60: ; preds = %86, %58
%61 = load i32, i32* %3
%62 = icmp sgt i32 %61, 0
br i1 %62, label %63, label %89
63: ; preds = %60
%64 = load i32, i32* %3
%65 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %64)
store i32 0, i32* %4
br label %66
66: ; preds = %81, %63
%67 = load i32, i32* %4
%68 = icmp slt i32 %67, 128
br i1 %68, label %69, label %84
69: ; preds = %66
%70 = load i32, i32* %4
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %6, i64 0, i64 %71
%73 = load i32, i32* %72
%74 = load i32, i32* %3
%75 = icmp sge i32 %73, %74
br i1 %75, label %76, label %78
76: ; preds = %69
%77 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
br label %80
78: ; preds = %69
%79 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %80
80: ; preds = %78, %76
br label %81
81: ; preds = %80
%82 = load i32, i32* %4
%83 = add nsw i32 %82, 1
store i32 %83, i32* %4
br label %66
84: ; preds = %66
%85 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
br label %86
86: ; preds = %84
%87 = load i32, i32* %3
%88 = add nsw i32 %87, -1
store i32 %88, i32* %3
br label %60
89: ; preds = %60
store i32 0, i32* %3
br label %90
90: ; preds = %106, %89
%91 = load i32, i32* %3
%92 = icmp slt i32 %91, 128
br i1 %92, label %93, label %109
93: ; preds = %90
%94 = load i32, i32* %3
%95 = trunc i32 %94 to i8
store i8 %95, i8* %7
%96 = load i8, i8* %7
%97 = call i64 @isprint(i8 signext %96)
%98 = icmp ne i64 %97, 0
br i1 %98, label %99, label %103
99: ; preds = %93
%100 = load i8, i8* %7
%101 = sext i8 %100 to i32
%102 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0), i32 %101)
br label %105
103: ; preds = %93
%104 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %105
105: ; preds = %103, %99
br label %106
106: ; preds = %105
%107 = load i32, i32* %3
%108 = add nsw i32 %107, 1
store i32 %108, i32* %3
br label %90
109: ; preds = %90
%110 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0))
%111 = load i32, i32* %1
ret i32 %111
}

LLVM IR (-O2):
@EOF = global i32 0
@.str = [4 x i8] c"%4d\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca [128 x i32]
%2 = bitcast [128 x i32]* %1 to i8*
%3 = tail call i32 (...) @getchar()
%4 = load i32, i32* @EOF
%5 = icmp eq i32 %3, %4
br i1 %5, label %21, label %6
6: ; preds = %0, %14
%7 = phi i32 [ %15, %14 ], [ %3, %0 ]
%8 = icmp ult i32 %7, 128
br i1 %8, label %9, label %14
9: ; preds = %6
%10 = zext i32 %7 to i64
%11 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %1, i64 0, i64 %10
%12 = load i32, i32* %11
%13 = add nsw i32 %12, 1
store i32 %13, i32* %11
br label %14
14: ; preds = %9, %6
%15 = tail call i32 (...) @getchar()
%16 = load i32, i32* @EOF
%17 = icmp eq i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %6
18: ; preds = %14
%19 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %1, i64 0, i64 0
%20 = load i32, i32* %19
br label %21
21: ; preds = %0, %18
%22 = phi i32 [ %20, %18 ], [ 0, %0 ]
%23 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %22, i64 0
%24 = shufflevector <4 x i32> %23, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br label %25
25: ; preds = %47, %21
%26 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %54, %47 ]
%27 = phi <4 x i32> [ %24, %21 ], [ %53, %47 ]
%28 = or i64 %26, 1
%29 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %1, i64 0, i64 %28
%30 = bitcast i32* %29 to <4 x i32>*
%31 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %30
%32 = icmp sgt <4 x i32> %31, %27
%33 = select <4 x i1> %32, <4 x i32> %31, <4 x i32> %27
%34 = or i64 %26, 5
%35 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %1, i64 0, i64 %34
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
%37 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %36
%38 = icmp sgt <4 x i32> %37, %33
%39 = select <4 x i1> %38, <4 x i32> %37, <4 x i32> %33
%40 = or i64 %26, 9
%41 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %1, i64 0, i64 %40
%42 = bitcast i32* %41 to <4 x i32>*
%43 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %42
%44 = icmp sgt <4 x i32> %43, %39
%45 = select <4 x i1> %44, <4 x i32> %43, <4 x i32> %39
%46 = icmp eq i64 %26, 112
br i1 %46, label %55, label %47
47: ; preds = %25
%48 = or i64 %26, 13
%49 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %1, i64 0, i64 %48
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
%51 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %50
%52 = icmp sgt <4 x i32> %51, %45
%53 = select <4 x i1> %52, <4 x i32> %51, <4 x i32> %45
%54 = add nuw nsw i64 %26, 16
br label %25
55: ; preds = %25
%56 = call i32 @llvm.vector.reduce.smax.v4i32(<4 x i32> %45)
%57 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %1, i64 0, i64 125
%58 = load i32, i32* %57
%59 = icmp sgt i32 %58, %56
%60 = select i1 %59, i32 %58, i32 %56
%61 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %1, i64 0, i64 126
%62 = load i32, i32* %61
%63 = icmp sgt i32 %62, %60
%64 = select i1 %63, i32 %62, i32 %60
%65 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %1, i64 0, i64 127
%66 = load i32, i32* %65
%67 = icmp sgt i32 %66, %64
%68 = select i1 %67, i32 %66, i32 %64
%69 = icmp sgt i32 %68, 0
br i1 %69, label %70, label %86
70: ; preds = %55, %82
%71 = phi i32 [ %84, %82 ], [ %68, %55 ]
%72 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %71)
br label %73
73: ; preds = %70, %73
%74 = phi i64 [ 0, %70 ], [ %80, %73 ]
%75 = getelementptr inbounds [128 x i32], [128 x i32]* %1, i64 0, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = icmp slt i32 %76, %71
%78 = select i1 %77, i32 32, i32 35
%79 = tail call i32 @putchar(i32 %78)
%80 = add nuw nsw i64 %74, 1
%81 = icmp eq i64 %80, 128
br i1 %81, label %82, label %73
82: ; preds = %73
%83 = tail call i32 @putchar(i32 10)
%84 = add nsw i32 %71, -1
%85 = icmp sgt i32 %71, 1
br i1 %85, label %70, label %86
86: ; preds = %82, %55
br label %87
87: ; preds = %86, %87
%88 = phi i32 [ %94, %87 ], [ 0, %86 ]
%89 = trunc i32 %88 to i8
%90 = tail call i64 @isprint(i8 signext %89)
%91 = icmp eq i64 %90, 0
%92 = select i1 %91, i32 32, i32 %88
%93 = tail call i32 @putchar(i32 %92)
%94 = add nuw nsw i32 %88, 1
%95 = icmp eq i32 %94, 128
br i1 %95, label %96, label %87
96: ; preds = %87
%97 = tail call i32 @putchar(i32 10)
ret i32 0
}