#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*/ eval(int *, int, int *, int *);
int /*<<< orphan*/ free(int *);
int *make(int, int);
int penalty(int *lhs, int *rhs, int mwidth, int *individuum) {
  int *l = make(mwidth, mwidth);
  eval(lhs, mwidth, individuum, l);
  int *r = make(mwidth, mwidth);
  eval(rhs, mwidth, individuum, r);
  int s = 0;
  for (int row = 0; row < mwidth; row++) {
    for (int col = 0; col < mwidth; col++) {
      int x = l[row * mwidth + col];
      int y = r[row * mwidth + col];
      int p = 0;
      if ((row == 0) && (col == mwidth - 1)) {
        p = (x > y) ? 0 : 10000 * (y - x + 1);
      } else {
        p = (x >= y) ? 0 : y * y - x * x;
      }
      if (p > 1000000)
        p = 1000000;
      s += p;
    }
  }
  free(l);
  free(r);
  return s;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<penalty>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1050 <make@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rcx
call   1040 <eval@plt>
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1050 <make@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x30(%rbp),%rcx
call   1040 <eval@plt>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12aa <penalty+0x17a>
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1297 <penalty+0x167>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x3c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x3c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
movl   $0x0,-0x48(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x38(%rbp)
jne    123d <penalty+0x10d>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    123d <penalty+0x10d>
mov    -0x40(%rbp),%eax
cmp    -0x44(%rbp),%eax
jle    1220 <penalty+0xf0>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    1232 <penalty+0x102>
mov    -0x44(%rbp),%eax
sub    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   $0x2710,%eax,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
jmp    126c <penalty+0x13c>
mov    -0x40(%rbp),%eax
cmp    -0x44(%rbp),%eax
jl     1253 <penalty+0x123>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
jmp    1266 <penalty+0x136>
mov    -0x44(%rbp),%eax
imul   -0x44(%rbp),%eax
mov    -0x40(%rbp),%ecx
imul   -0x40(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
cmpl   $0xf4240,-0x48(%rbp)
jle    1280 <penalty+0x150>
movl   $0xf4240,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
add    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11ae <penalty+0x7e>
jmp    129c <penalty+0x16c>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    119b <penalty+0x6b>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<penalty>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rcx,%r13
mov    %edx,%ebp
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%rbx
mov    %edx,%edi
mov    %edx,%esi
call   1050 <make@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %rbx,%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %r13,%rdx
mov    %rax,%rcx
call   1040 <eval@plt>
mov    %ebp,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1050 <make@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %r12,%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %r13,%rdx
mov    %rax,%rcx
call   1040 <eval@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    1230 <penalty+0x100>
lea    -0x1(%rbp),%r10d
mov    %ebp,%r11d
lea    0x0(,%r11,4),%r8
xor    %r9d,%r9d
mov    %r15,%r12
mov    %r14,%r13
xor    %edx,%edx
xor    %ebp,%ebp
jmp    11bf <penalty+0x8f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%rdx
add    %r8,%r13
add    %r8,%r12
cmp    %r11,%rdx
je     1232 <penalty+0x102>
xor    %esi,%esi
jmp    11db <penalty+0xab>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    %eax,%ebp
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%r11
je     11b0 <penalty+0x80>
mov    0x0(%r13,%rsi,4),%ebx
mov    (%r12,%rsi,4),%edi
test   %rdx,%rdx
jne    1210 <penalty+0xe0>
cmp    %rsi,%r10
jne    1210 <penalty+0xe0>
mov    %edi,%eax
sub    %ebx,%eax
imul   $0x2710,%eax,%eax
add    $0x2710,%eax
cmp    %ebx,%edi
cmovl  %r9d,%eax
cmp    $0xf4240,%eax
jl     11d0 <penalty+0xa0>
jmp    1229 <penalty+0xf9>
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,%eax
imul   %edi,%eax
mov    %ebx,%ecx
imul   %ebx,%ecx
sub    %ecx,%eax
cmp    %ebx,%edi
cmovle %r9d,%eax
cmp    $0xf4240,%eax
jl     11d0 <penalty+0xa0>
mov    $0xf4240,%eax
jmp    11d0 <penalty+0xa0>
xor    %ebp,%ebp
mov    %r14,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %r15,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %ebp,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @penalty(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
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32* %1, i32** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32* %3, i32** %8
%17 = load i32, i32* %7
%18 = load i32, i32* %7
%19 = call i32* @make(i32 %17, i32 %18)
store i32* %19, i32** %9
%20 = load i32*, i32** %5
%21 = load i32, i32* %7
%22 = load i32*, i32** %8
%23 = load i32*, i32** %9
%24 = call i32 @eval(i32* %20, i32 %21, i32* %22, i32* %23)
%25 = load i32, i32* %7
%26 = load i32, i32* %7
%27 = call i32* @make(i32 %25, i32 %26)
store i32* %27, i32** %10
%28 = load i32*, i32** %6
%29 = load i32, i32* %7
%30 = load i32*, i32** %8
%31 = load i32*, i32** %10
%32 = call i32 @eval(i32* %28, i32 %29, i32* %30, i32* %31)
store i32 0, i32* %11
store i32 0, i32* %12
br label %33
33: ; preds = %108, %4
%34 = load i32, i32* %12
%35 = load i32, i32* %7
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %111
37: ; preds = %33
store i32 0, i32* %13
br label %38
38: ; preds = %104, %37
%39 = load i32, i32* %13
%40 = load i32, i32* %7
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %107
42: ; preds = %38
%43 = load i32*, i32** %9
%44 = load i32, i32* %12
%45 = load i32, i32* %7
%46 = mul nsw i32 %44, %45
%47 = load i32, i32* %13
%48 = add nsw i32 %46, %47
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
store i32 %51, i32* %14
%52 = load i32*, i32** %10
%53 = load i32, i32* %12
%54 = load i32, i32* %7
%55 = mul nsw i32 %53, %54
%56 = load i32, i32* %13
%57 = add nsw i32 %55, %56
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
store i32 %60, i32* %15
store i32 0, i32* %16
%61 = load i32, i32* %12
%62 = icmp eq i32 %61, 0
br i1 %62, label %63, label %81
63: ; preds = %42
%64 = load i32, i32* %13
%65 = load i32, i32* %7
%66 = sub nsw i32 %65, 1
%67 = icmp eq i32 %64, %66
br i1 %67, label %68, label %81
68: ; preds = %63
%69 = load i32, i32* %14
%70 = load i32, i32* %15
%71 = icmp sgt i32 %69, %70
br i1 %71, label %72, label %73
72: ; preds = %68
br label %79
73: ; preds = %68
%74 = load i32, i32* %15
%75 = load i32, i32* %14
%76 = sub nsw i32 %74, %75
%77 = add nsw i32 %76, 1
%78 = mul nsw i32 10000, %77
br label %79
79: ; preds = %73, %72
%80 = phi i32 [ 0, %72 ], [ %78, %73 ]
store i32 %80, i32* %16
br label %96
81: ; preds = %63, %42
%82 = load i32, i32* %14
%83 = load i32, i32* %15
%84 = icmp sge i32 %82, %83
br i1 %84, label %85, label %86
85: ; preds = %81
br label %94
86: ; preds = %81
%87 = load i32, i32* %15
%88 = load i32, i32* %15
%89 = mul nsw i32 %87, %88
%90 = load i32, i32* %14
%91 = load i32, i32* %14
%92 = mul nsw i32 %90, %91
%93 = sub nsw i32 %89, %92
br label %94
94: ; preds = %86, %85
%95 = phi i32 [ 0, %85 ], [ %93, %86 ]
store i32 %95, i32* %16
br label %96
96: ; preds = %94, %79
%97 = load i32, i32* %16
%98 = icmp sgt i32 %97, 1000000
br i1 %98, label %99, label %100
99: ; preds = %96
store i32 1000000, i32* %16
br label %100
100: ; preds = %99, %96
%101 = load i32, i32* %16
%102 = load i32, i32* %11
%103 = add nsw i32 %102, %101
store i32 %103, i32* %11
br label %104
104: ; preds = %100
%105 = load i32, i32* %13
%106 = add nsw i32 %105, 1
store i32 %106, i32* %13
br label %38
107: ; preds = %38
br label %108
108: ; preds = %107
%109 = load i32, i32* %12
%110 = add nsw i32 %109, 1
store i32 %110, i32* %12
br label %33
111: ; preds = %33
%112 = load i32*, i32** %9
%113 = call i32 @free(i32* %112)
%114 = load i32*, i32** %10
%115 = call i32 @free(i32* %114)
%116 = load i32, i32* %11
ret i32 %116
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @penalty(i32* %0, i32* %1, i32 %2, i32* %3) {
%5 = tail call i32* @make(i32 %2, i32 %2)
%6 = tail call i32 @eval(i32* %0, i32 %2, i32* %3, i32* %5)
%7 = tail call i32* @make(i32 %2, i32 %2)
%8 = tail call i32 @eval(i32* %1, i32 %2, i32* %3, i32* %7)
%9 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %9, label %10, label %20
10: ; preds = %4
%11 = add nsw i32 %2, -1
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = zext i32 %2 to i64
%14 = zext i32 %2 to i64
br label %15
15: ; preds = %24, %10
%16 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %25, %24 ]
%17 = phi i32 [ 0, %10 ], [ %53, %24 ]
%18 = mul nsw i64 %16, %13
%19 = icmp eq i64 %16, 0
br label %27
20: ; preds = %24, %4
%21 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %53, %24 ]
%22 = tail call i32 @free(i32* %5)
%23 = tail call i32 @free(i32* %7)
ret i32 %21
24: ; preds = %49
%25 = add nuw nsw i64 %16, 1
%26 = icmp eq i64 %25, %14
br i1 %26, label %20, label %15
27: ; preds = %15, %49
%28 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %54, %49 ]
%29 = phi i32 [ %17, %15 ], [ %53, %49 ]
%30 = add nuw nsw i64 %28, %18
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %30
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp eq i64 %28, %12
%36 = select i1 %19, i1 %35, i1 false
br i1 %36, label %37, label %43
37: ; preds = %27
%38 = icmp slt i32 %34, %32
%39 = sub nsw i32 %34, %32
%40 = mul i32 %39, 10000
%41 = add i32 %40, 10000
%42 = select i1 %38, i32 0, i32 %41
br label %49
43: ; preds = %27
%44 = icmp sgt i32 %34, %32
%45 = mul nsw i32 %34, %34
%46 = mul nsw i32 %32, %32
%47 = sub nsw i32 %45, %46
%48 = select i1 %44, i32 %47, i32 0
br label %49
49: ; preds = %43, %37
%50 = phi i32 [ %42, %37 ], [ %48, %43 ]
%51 = icmp slt i32 %50, 1000000
%52 = select i1 %51, i32 %50, i32 1000000
%53 = add nsw i32 %52, %29
%54 = add nuw nsw i64 %28, 1
%55 = icmp eq i64 %54, %14
br i1 %55, label %24, label %27
}