void balance(int *work, int n, int k) {
  int i, j;
  j = 0;
  if (n & 1) {
    work[0] = 0;
    for (i = 1; i <= (n >> 1); i++) {
      work[i] = j;
      work[n - i] = j;
      if ((++j) == k)
        j = 0;
    }
  } else {
    for (i = 0; i < (n >> 1); i++) {
      work[i] = j;
      work[n - i - 1] = j;
      if ((++j) == k)
        j = 0;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<balance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1198 <balance+0x98>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sar    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     1193 <balance+0x93>
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jne    1180 <balance+0x80>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
jmp    1185 <balance+0x85>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1135 <balance+0x35>
jmp    1205 <balance+0x105>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sar    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1200 <balance+0x100>
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jne    11ed <balance+0xed>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
jmp    11f2 <balance+0xf2>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    119f <balance+0x9f>
jmp    1205 <balance+0x105>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<balance>:
push   %r14
push   %rbx
test   $0x1,%sil
jne    1139 <balance+0x39>
cmp    $0x2,%esi
jl     1167 <balance+0x67>
mov    %esi,%r8d
shr    %r8d
cmp    $0x1,%r8d
jne    116b <balance+0x6b>
xor    %r14d,%r14d
xor    %r11d,%r11d
test   $0x1,%r8b
je     1167 <balance+0x67>
mov    %r11d,(%rdi,%r14,4)
not    %r14d
add    %esi,%r14d
movslq %r14d,%rax
mov    %r11d,(%rdi,%rax,4)
jmp    1167 <balance+0x67>
movl   $0x0,(%rdi)
cmp    $0x2,%esi
jl     1167 <balance+0x67>
mov    %esi,%r8d
shr    %esi
cmp    $0x1,%esi
jne    11c2 <balance+0xc2>
xor    %r11d,%r11d
mov    $0x1,%ecx
test   $0x1,%sil
je     1167 <balance+0x67>
mov    %r11d,(%rdi,%rcx,4)
sub    %rcx,%r8
mov    %r11d,(%rdi,%r8,4)
pop    %rbx
pop    %r14
ret
mov    %r8d,%r9d
and    $0xfffffffe,%r9d
lea    -0x2(%rsi),%eax
xor    %r10d,%r10d
xor    %r14d,%r14d
xor    %ebx,%ebx
jmp    118f <balance+0x8f>
nop
add    $0x2,%r14
add    $0xfffffffe,%eax
mov    %r11d,%ebx
cmp    %r14,%r9
je     1120 <balance+0x20>
mov    %ebx,(%rdi,%r14,4)
lea    0x1(%rax),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %ebx,(%rdi,%rcx,4)
add    $0x1,%ebx
cmp    %edx,%ebx
cmove  %r10d,%ebx
mov    %ebx,0x4(%rdi,%r14,4)
movslq %eax,%rcx
mov    %ebx,(%rdi,%rcx,4)
add    $0x1,%ebx
mov    $0x0,%r11d
cmp    %edx,%ebx
je     1180 <balance+0x80>
mov    %ebx,%r11d
jmp    1180 <balance+0x80>
lea    (%rdi,%r8,4),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    %r8,%r9
shr    %r9
and    $0xfffffffe,%r9d
neg    %r9
xor    %r10d,%r10d
mov    $0x1,%ecx
xor    %ebx,%ebx
jmp    120d <balance+0x10d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0xfffffffffffffff8,%rax
lea    (%r9,%rcx,1),%r14
add    $0x2,%r14
add    $0x2,%rcx
mov    %r11d,%ebx
cmp    $0x1,%r14
je     1156 <balance+0x56>
mov    %ebx,(%rdi,%rcx,4)
mov    %ebx,(%rax)
add    $0x1,%ebx
cmp    %edx,%ebx
cmove  %r10d,%ebx
mov    %ebx,0x4(%rdi,%rcx,4)
mov    %ebx,-0x4(%rax)
add    $0x1,%ebx
mov    $0x0,%r11d
cmp    %edx,%ebx
je     11f0 <balance+0xf0>
mov    %ebx,%r11d
jmp    11f0 <balance+0xf0>

LLVM IR (-O0):
define void @balance(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %8
%9 = load i32, i32* %5
%10 = and i32 %9, 1
%11 = icmp ne i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %43
12: ; preds = %3
%13 = load i32*, i32** %4
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 0
store i32 0, i32* %14
store i32 1, i32* %7
br label %15
15: ; preds = %39, %12
%16 = load i32, i32* %7
%17 = load i32, i32* %5
%18 = ashr i32 %17, 1
%19 = icmp sle i32 %16, %18
br i1 %19, label %20, label %42
20: ; preds = %15
%21 = load i32, i32* %8
%22 = load i32*, i32** %4
%23 = load i32, i32* %7
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
store i32 %21, i32* %25
%26 = load i32, i32* %8
%27 = load i32*, i32** %4
%28 = load i32, i32* %5
%29 = load i32, i32* %7
%30 = sub nsw i32 %28, %29
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %31
store i32 %26, i32* %32
%33 = load i32, i32* %8
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %8
%35 = load i32, i32* %6
%36 = icmp eq i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %38
37: ; preds = %20
store i32 0, i32* %8
br label %38
38: ; preds = %37, %20
br label %39
39: ; preds = %38
%40 = load i32, i32* %7
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %7
br label %15
42: ; preds = %15
br label %73
43: ; preds = %3
store i32 0, i32* %7
br label %44
44: ; preds = %69, %43
%45 = load i32, i32* %7
%46 = load i32, i32* %5
%47 = ashr i32 %46, 1
%48 = icmp slt i32 %45, %47
br i1 %48, label %49, label %72
49: ; preds = %44
%50 = load i32, i32* %8
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %7
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
store i32 %50, i32* %54
%55 = load i32, i32* %8
%56 = load i32*, i32** %4
%57 = load i32, i32* %5
%58 = load i32, i32* %7
%59 = sub nsw i32 %57, %58
%60 = sub nsw i32 %59, 1
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %61
store i32 %55, i32* %62
%63 = load i32, i32* %8
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %8
%65 = load i32, i32* %6
%66 = icmp eq i32 %64, %65
br i1 %66, label %67, label %68
67: ; preds = %49
store i32 0, i32* %8
br label %68
68: ; preds = %67, %49
br label %69
69: ; preds = %68
%70 = load i32, i32* %7
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %7
br label %44
72: ; preds = %44
br label %73
73: ; preds = %72, %42
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @balance(i32* nocapture writeonly %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = and i32 %1, 1
%5 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %5, label %6, label %15
6: ; preds = %3
%7 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %7, label %8, label %90
8: ; preds = %6
%9 = lshr i32 %1, 1
%10 = zext i32 %9 to i64
%11 = and i64 %10, 1
%12 = icmp eq i32 %9, 1
br i1 %12, label %71, label %13
13: ; preds = %8
%14 = and i64 %10, 2147483646
br label %45
15: ; preds = %3
store i32 0, i32* %0
%16 = icmp slt i32 %1, 2
br i1 %16, label %90, label %17
17: ; preds = %15
%18 = lshr i32 %1, 1
%19 = zext i32 %1 to i64
%20 = zext i32 %18 to i64
%21 = and i64 %20, 1
%22 = icmp eq i32 %18, 1
br i1 %22, label %82, label %23
23: ; preds = %17
%24 = and i64 %20, 2147483646
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi i64 [ 1, %23 ], [ %42, %25 ]
%27 = phi i32 [ 0, %23 ], [ %41, %25 ]
%28 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %43, %25 ]
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
store i32 %27, i32* %29
%30 = sub nsw i64 %19, %26
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
store i32 %27, i32* %31
%32 = add nsw i32 %27, 1
%33 = icmp eq i32 %32, %2
%34 = select i1 %33, i32 0, i32 %32
%35 = add nuw nsw i64 %26, 1
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
store i32 %34, i32* %36
%37 = sub nsw i64 %19, %35
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
store i32 %34, i32* %38
%39 = add nsw i32 %34, 1
%40 = icmp eq i32 %39, %2
%41 = select i1 %40, i32 0, i32 %39
%42 = add nuw nsw i64 %26, 2
%43 = add i64 %28, 2
%44 = icmp eq i64 %43, %24
br i1 %44, label %82, label %25
45: ; preds = %45, %13
%46 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %68, %45 ]
%47 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %67, %45 ]
%48 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %69, %45 ]
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %46
store i32 %47, i32* %49
%50 = trunc i64 %46 to i32
%51 = xor i32 %50, -1
%52 = add i32 %51, %1
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %53
store i32 %47, i32* %54
%55 = add nsw i32 %47, 1
%56 = icmp eq i32 %55, %2
%57 = select i1 %56, i32 0, i32 %55
%58 = or i64 %46, 1
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %58
store i32 %57, i32* %59
%60 = trunc i64 %58 to i32
%61 = xor i32 %60, -1
%62 = add i32 %61, %1
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %63
store i32 %57, i32* %64
%65 = add nsw i32 %57, 1
%66 = icmp eq i32 %65, %2
%67 = select i1 %66, i32 0, i32 %65
%68 = add nuw nsw i64 %46, 2
%69 = add i64 %48, 2
%70 = icmp eq i64 %69, %14
br i1 %70, label %71, label %45
71: ; preds = %45, %8
%72 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %68, %45 ]
%73 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %67, %45 ]
%74 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %74, label %90, label %75
75: ; preds = %71
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %72
store i32 %73, i32* %76
%77 = trunc i64 %72 to i32
%78 = xor i32 %77, -1
%79 = add i32 %78, %1
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %80
store i32 %73, i32* %81
br label %90
82: ; preds = %25, %17
%83 = phi i64 [ 1, %17 ], [ %42, %25 ]
%84 = phi i32 [ 0, %17 ], [ %41, %25 ]
%85 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %85, label %90, label %86
86: ; preds = %82
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %83
store i32 %84, i32* %87
%88 = sub nsw i64 %19, %83
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %88
store i32 %84, i32* %89
br label %90
90: ; preds = %86, %82, %75, %71, %15, %6
ret void
}