#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*/ free(int *);
int *malloc(int);
void rearrange(int a[], int an, int r[], int rn) {
  int *u = malloc(sizeof(int) * an);
  for (int i = 0; i < an; ++i)
    u[r[i]] = a[i];
  for (int i = 0; i < an; ++i)
    a[i] = u[i];
  free(u);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<rearrange>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1188 <rearrange+0x68>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rsi
movslq (%rcx,%rsi,4),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1150 <rearrange+0x30>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11bf <rearrange+0x9f>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    118f <rearrange+0x6f>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rearrange>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,%r12
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
lea    0x0(,%r15,4),%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
test   %r15d,%r15d
jle    11f7 <rearrange+0xc7>
mov    %r15d,%edx
lea    -0x1(%rdx),%rcx
mov    %edx,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%rcx
jae    1172 <rearrange+0x42>
xor    %ecx,%ecx
jmp    11bb <rearrange+0x8b>
mov    %edx,%esi
and    $0xfffffffc,%esi
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r14,%rcx,4),%eax
movslq (%r12,%rcx,4),%rdi
mov    %eax,(%rbx,%rdi,4)
mov    0x4(%r14,%rcx,4),%eax
movslq 0x4(%r12,%rcx,4),%rdi
mov    %eax,(%rbx,%rdi,4)
mov    0x8(%r14,%rcx,4),%eax
movslq 0x8(%r12,%rcx,4),%rdi
mov    %eax,(%rbx,%rdi,4)
mov    0xc(%r14,%rcx,4),%eax
movslq 0xc(%r12,%rcx,4),%rdi
mov    %eax,(%rbx,%rdi,4)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rsi
jne    1180 <rearrange+0x50>
test   %r8,%r8
je     11e3 <rearrange+0xb3>
lea    (%r12,%rcx,4),%r9
lea    (%r14,%rcx,4),%rcx
xor    %edi,%edi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rcx,%rdi,4),%eax
movslq (%r9,%rdi,4),%rsi
mov    %eax,(%rbx,%rsi,4)
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%r8
jne    11d0 <rearrange+0xa0>
test   %r15d,%r15d
jle    11f7 <rearrange+0xc7>
shl    $0x2,%rdx
mov    %r14,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1040 <memcpy@plt>
mov    %rbx,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @rearrange(i32* %0, i32 %1, i32* %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32 %3, i32* %8
%12 = load i32, i32* %6
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = mul i64 4, %13
%15 = trunc i64 %14 to i32
%16 = call i32* @malloc(i32 %15)
store i32* %16, i32** %9
store i32 0, i32* %10
br label %17
17: ; preds = %35, %4
%18 = load i32, i32* %10
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %38
21: ; preds = %17
%22 = load i32*, i32** %5
%23 = load i32, i32* %10
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = load i32*, i32** %9
%28 = load i32*, i32** %7
%29 = load i32, i32* %10
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %33
store i32 %26, i32* %34
br label %35
35: ; preds = %21
%36 = load i32, i32* %10
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %10
br label %17
38: ; preds = %17
store i32 0, i32* %11
br label %39
39: ; preds = %53, %38
%40 = load i32, i32* %11
%41 = load i32, i32* %6
%42 = icmp slt i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %56
43: ; preds = %39
%44 = load i32*, i32** %9
%45 = load i32, i32* %11
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = load i32*, i32** %5
%50 = load i32, i32* %11
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
store i32 %48, i32* %52
br label %53
53: ; preds = %43
%54 = load i32, i32* %11
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %11
br label %39
56: ; preds = %39
%57 = load i32*, i32** %9
%58 = call i32 @free(i32* %57)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @rearrange(i32* nocapture %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = bitcast i32* %0 to i8*
%6 = shl i32 %1, 2
%7 = tail call i32* @malloc(i32 %6)
%8 = bitcast i32* %7 to i8*
%9 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %9, label %10, label %69
10: ; preds = %4
%11 = zext i32 %1 to i64
%12 = add nsw i64 %11, -1
%13 = and i64 %11, 3
%14 = icmp ult i64 %12, 3
br i1 %14, label %17, label %15
15: ; preds = %10
%16 = and i64 %11, 4294967292
br label %36
17: ; preds = %36, %10
%18 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %66, %36 ]
%19 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %19, label %32, label %20
20: ; preds = %17, %20
%21 = phi i64 [ %29, %20 ], [ %18, %17 ]
%22 = phi i64 [ %30, %20 ], [ 0, %17 ]
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %21
%24 = load i32, i32* %23
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %21
%26 = load i32, i32* %25
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %27
store i32 %24, i32* %28
%29 = add nuw nsw i64 %21, 1
%30 = add i64 %22, 1
%31 = icmp eq i64 %30, %13
br i1 %31, label %32, label %20
32: ; preds = %20, %17
br i1 %9, label %33, label %69
33: ; preds = %32
%34 = zext i32 %1 to i64
%35 = shl nuw nsw i64 %34, 2
br label %69
36: ; preds = %36, %15
%37 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %66, %36 ]
%38 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %67, %36 ]
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%40 = load i32, i32* %39
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %37
%42 = load i32, i32* %41
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %43
store i32 %40, i32* %44
%45 = or i64 %37, 1
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %45
%49 = load i32, i32* %48
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %50
store i32 %47, i32* %51
%52 = or i64 %37, 2
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %52
%56 = load i32, i32* %55
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %57
store i32 %54, i32* %58
%59 = or i64 %37, 3
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %59
%63 = load i32, i32* %62
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %64
store i32 %61, i32* %65
%66 = add nuw nsw i64 %37, 4
%67 = add nuw i64 %38, 4
%68 = icmp eq i64 %67, %16
br i1 %68, label %17, label %36
69: ; preds = %4, %33, %32
%70 = tail call i32 @free(i32* %7)
ret void
}