#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*/ printf(char *, ...);
int /*<<< orphan*/ swap(int *, int *);
void permute(int *a, int i, int n) {
  int j;
  if (i == n) {
    for (j = 0; j <= n; j++) {
      printf("%d ", *(a + j));
      if (j == n)
        printf("\n");
    }
  } else {
    for (j = i; j <= n; j++) {
      swap((a + i), (a + j));
      permute(a, i + 1, n);
      swap((a + i), (a + j));
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<permute>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jne    11ac <permute+0x7c>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11a7 <permute+0x77>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xe8d(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jne    1194 <permute+0x64>
lea    0xe77(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
jmp    1199 <permute+0x69>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1155 <permute+0x25>
jmp    1229 <permute+0xf9>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     1224 <permute+0xf4>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1050 <swap@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <permute@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
call   1050 <swap@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11b2 <permute+0x82>
jmp    1229 <permute+0xf9>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<permute>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r14
cmp    %edx,%esi
jne    1198 <permute+0x58>
test   %ebx,%ebx
js     11e0 <permute+0xa0>
mov    %ebx,%r12d
add    $0x1,%ebx
lea    0xe97(%rip),%r15
xor    %ebp,%ebp
jmp    1179 <permute+0x39>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%rbx
je     11e0 <permute+0xa0>
mov    (%r14,%rbp,4),%esi
mov    %r15,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1050 <printf@plt>
cmp    %rbp,%r12
jne    1170 <permute+0x30>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
jmp    1170 <permute+0x30>
jg     11e0 <permute+0xa0>
mov    %edx,%r15d
movslq %ebx,%rax
lea    (%r14,%rax,4),%r13
lea    0x1(%rbx),%r12d
add    $0xffffffff,%ebx
mov    %r13,%rbp
xchg   %ax,%ax
mov    %r13,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   1060 <swap@plt>
mov    %r14,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %r15d,%edx
call   1040 <permute@plt>
mov    %r13,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   1060 <swap@plt>
add    $0x4,%rbp
add    $0x1,%ebx
cmp    %ebx,%r15d
jne    11b0 <permute+0x70>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [4 x i8] c"%d \00"
@.str.1 = [2 x i8] c"\0A\00"
define void @permute(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%8 = load i32, i32* %5
%9 = load i32, i32* %6
%10 = icmp eq i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %33
11: ; preds = %3
store i32 0, i32* %7
br label %12
12: ; preds = %29, %11
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32, i32* %6
%15 = icmp sle i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %32
16: ; preds = %12
%17 = load i32*, i32** %4
%18 = load i32, i32* %7
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %21)
%23 = load i32, i32* %7
%24 = load i32, i32* %6
%25 = icmp eq i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %28
26: ; preds = %16
%27 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
br label %28
28: ; preds = %26, %16
br label %29
29: ; preds = %28
%30 = load i32, i32* %7
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %7
br label %12
32: ; preds = %12
br label %66
33: ; preds = %3
%34 = load i32, i32* %5
store i32 %34, i32* %7
br label %35
35: ; preds = %62, %33
%36 = load i32, i32* %7
%37 = load i32, i32* %6
%38 = icmp sle i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %65
39: ; preds = %35
%40 = load i32*, i32** %4
%41 = load i32, i32* %5
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32*, i32** %4
%45 = load i32, i32* %7
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
%48 = call i32 @swap(i32* %43, i32* %47)
%49 = load i32*, i32** %4
%50 = load i32, i32* %5
%51 = add nsw i32 %50, 1
%52 = load i32, i32* %6
%53 = load i32*, i32** %4
%54 = load i32, i32* %5
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32*, i32** %4
%58 = load i32, i32* %7
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
%61 = call i32 @swap(i32* %56, i32* %60)
br label %62
62: ; preds = %39
%63 = load i32, i32* %7
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %7
br label %35
65: ; preds = %35
br label %66
66: ; preds = %65, %32
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [4 x i8] c"%d \00"
define void @permute(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %1, %2
br i1 %4, label %12, label %5
5: ; preds = %3
%6 = icmp sgt i32 %1, %2
br i1 %6, label %37, label %7
7: ; preds = %5
%8 = sext i32 %1 to i64
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %8
%10 = add nsw i32 %1, 1
%11 = add i32 %2, 1
br label %29
12: ; preds = %3
%13 = icmp slt i32 %1, 0
br i1 %13, label %37, label %14
14: ; preds = %12
%15 = zext i32 %1 to i64
%16 = add nuw i32 %1, 1
%17 = zext i32 %16 to i64
br label %18
18: ; preds = %14, %26
%19 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %27, %26 ]
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %21)
%23 = icmp eq i64 %19, %15
br i1 %23, label %24, label %26
24: ; preds = %18
%25 = tail call i32 @putchar(i32 10)
br label %26
26: ; preds = %18, %24
%27 = add nuw nsw i64 %19, 1
%28 = icmp eq i64 %27, %17
br i1 %28, label %37, label %18
29: ; preds = %7, %29
%30 = phi i64 [ %8, %7 ], [ %34, %29 ]
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%32 = tail call i32 @swap(i32* %9, i32* %31)
tail call void @permute(i32* %0, i32 %10, i32 %2)
%33 = tail call i32 @swap(i32* %9, i32* %31)
%34 = add nsw i64 %30, 1
%35 = trunc i64 %34 to i32
%36 = icmp eq i32 %11, %35
br i1 %36, label %37, label %29
37: ; preds = %29, %26, %5, %12
ret void
}