#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, int);
int main(int argc, char **argv) {
  int longest = 0;
  int terms = 0;
  int i;
  unsigned long j;
  for (i = 1; i <= 1000000; i++) {
    j = i;
    int this_terms = 1;
    while (j != 1) {
      this_terms++;
      if (this_terms > terms) {
        terms = this_terms;
        longest = i;
      }
      if (j % 2 == 0) {
        j = j / 2;
      } else {
        j = 3 * j + 1;
      }
    }
  }
  printf("longest: %d (%d)\n", longest, terms);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0xf4240,-0x1c(%rbp)
jg     11cb <main+0xbb>
movslq -0x1c(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x1,-0x2c(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x28(%rbp)
je     11b8 <main+0xa8>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    1183 <main+0x73>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
jne    11a6 <main+0x96>
mov    -0x28(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11b3 <main+0xa3>
imul   $0x3,-0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1157 <main+0x47>
jmp    11bd <main+0xad>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    113b <main+0x2b>
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
lea    0xe28(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
xor    %edx,%edx
mov    $0x1,%r8d
xor    %esi,%esi
jmp    112d <main+0x1d>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r8
cmp    $0xf4241,%r8
je     116a <main+0x5a>
cmp    $0x1,%r8
je     1120 <main+0x10>
mov    $0x2,%ecx
mov    %r8,%rdi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x1(%rcx),%eax
cmp    %edx,%eax
cmovge %r8d,%esi
cmovge %ecx,%edx
mov    %rdi,%rax
shr    %rax
test   $0x1,%dil
lea    0x1(%rdi,%rdi,2),%rdi
cmove  %rax,%rdi
add    $0x1,%ecx
cmp    $0x1,%rdi
jne    1140 <main+0x30>
jmp    1120 <main+0x10>
push   %rax
lea    0xe8e(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
pop    %rcx
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [18 x i8] c"longest: %d (%d)\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i64
%10 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 1, i32* %8
br label %11
11: ; preds = %42, %2
%12 = load i32, i32* %8
%13 = icmp sle i32 %12, 1000000
br i1 %13, label %14, label %45
14: ; preds = %11
%15 = load i32, i32* %8
%16 = sext i32 %15 to i64
store i64 %16, i64* %9
store i32 1, i32* %10
br label %17
17: ; preds = %40, %14
%18 = load i64, i64* %9
%19 = icmp ne i64 %18, 1
br i1 %19, label %20, label %41
20: ; preds = %17
%21 = load i32, i32* %10
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %10
%23 = load i32, i32* %10
%24 = load i32, i32* %7
%25 = icmp sgt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %29
26: ; preds = %20
%27 = load i32, i32* %10
store i32 %27, i32* %7
%28 = load i32, i32* %8
store i32 %28, i32* %6
br label %29
29: ; preds = %26, %20
%30 = load i64, i64* %9
%31 = urem i64 %30, 2
%32 = icmp eq i64 %31, 0
br i1 %32, label %33, label %36
33: ; preds = %29
%34 = load i64, i64* %9
%35 = udiv i64 %34, 2
store i64 %35, i64* %9
br label %40
36: ; preds = %29
%37 = load i64, i64* %9
%38 = mul i64 3, %37
%39 = add i64 %38, 1
store i64 %39, i64* %9
br label %40
40: ; preds = %36, %33
br label %17
41: ; preds = %17
br label %42
42: ; preds = %41
%43 = load i32, i32* %8
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %8
br label %11
45: ; preds = %11
%46 = load i32, i32* %6
%47 = load i32, i32* %7
%48 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([18 x i8], [18 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %46, i32 %47)
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [18 x i8] c"longest: %d (%d)\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture readnone %1) {
br label %3
3: ; preds = %2, %26
%4 = phi i64 [ 1, %2 ], [ %29, %26 ]
%5 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %28, %26 ]
%6 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %27, %26 ]
%7 = icmp eq i64 %4, 1
br i1 %7, label %26, label %8
8: ; preds = %3
%9 = trunc i64 %4 to i32
br label %10
10: ; preds = %8, %10
%11 = phi i32 [ %15, %10 ], [ 1, %8 ]
%12 = phi i64 [ %24, %10 ], [ %4, %8 ]
%13 = phi i32 [ %18, %10 ], [ %5, %8 ]
%14 = phi i32 [ %17, %10 ], [ %6, %8 ]
%15 = add nuw nsw i32 %11, 1
%16 = icmp slt i32 %11, %13
%17 = select i1 %16, i32 %14, i32 %9
%18 = select i1 %16, i32 %13, i32 %15
%19 = and i64 %12, 1
%20 = icmp eq i64 %19, 0
%21 = lshr i64 %12, 1
%22 = mul i64 %12, 3
%23 = add i64 %22, 1
%24 = select i1 %20, i64 %21, i64 %23
%25 = icmp eq i64 %24, 1
br i1 %25, label %26, label %10
26: ; preds = %10, %3
%27 = phi i32 [ %6, %3 ], [ %17, %10 ]
%28 = phi i32 [ %5, %3 ], [ %18, %10 ]
%29 = add nuw nsw i64 %4, 1
%30 = icmp eq i64 %29, 1000001
br i1 %30, label %31, label %3
31: ; preds = %26
%32 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([18 x i8], [18 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %27, i32 %28)
ret i32 0
}