#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 calc(char *, int *);
int find_match(char *, int, char, char);
int /*<<< orphan*/ free(char *);
char *new_string_from(char *, int, int);
int read_num(char *, int *);
int read_var(char *, int *);
int wspace(char *, int);
int next_num(char *str, int *pos, int *status) {
  char *inparen, *tempstr;
  int result, rparen;
  int mult = 1;
  *pos = wspace(str, *pos);
  if (str[*pos] == '-') {
    mult = -1;
    *pos += 1;
  }
  if (str[*pos] == '(') {
    rparen = find_match(str, *pos + 1, ')', '(');
    inparen = new_string_from(str, *pos + 1, rparen - *pos - 1);
    *pos = rparen + 1;
    result = calc(inparen, status);
    free(inparen);
  } else if (str[*pos] == '#') {
    result = read_var(str, pos);
  } else {
    result = read_num(str, pos);
  }
  return result * mult;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<next_num>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x34(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%esi
call   1070 <wspace@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x2d,%eax
jne    11cc <next_num+0x5c>
movl   $0xffffffff,-0x34(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x28,%eax
jne    124f <next_num+0xdf>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%esi
add    $0x1,%esi
mov    $0x29,%edx
mov    $0x28,%ecx
call   1090 <find_match@plt>
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x30(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
sub    (%rax),%edx
sub    $0x1,%edx
call   1060 <new_string_from@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
call   1040 <calc@plt>
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
jmp    1291 <next_num+0x121>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x23,%eax
jne    127c <next_num+0x10c>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1050 <read_var@plt>
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    128c <next_num+0x11c>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1080 <read_num@plt>
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1291 <next_num+0x121>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
imul   -0x34(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<next_num>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%rbx
mov    (%rsi),%esi
call   1070 <wspace@plt>
mov    %eax,(%r15)
movslq %eax,%rdx
mov    (%rbx,%rdx,1),%cl
cmp    $0x2d,%cl
jne    11ff <next_num+0x8f>
lea    0x1(%rdx),%rax
mov    %eax,(%r15)
mov    0x1(%rbx,%rdx,1),%cl
mov    $0xffffffff,%r13d
cmp    $0x23,%cl
je     120a <next_num+0x9a>
cmp    $0x28,%cl
jne    1217 <next_num+0xa7>
add    $0x1,%eax
mov    %rbx,%rdi
mov    %eax,%esi
mov    $0x29,%edx
mov    $0x28,%ecx
call   1090 <find_match@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    (%r15),%edx
lea    0x1(%rdx),%esi
not    %edx
add    %eax,%edx
mov    %rbx,%rdi
call   1060 <new_string_from@plt>
mov    %rax,%r12
add    $0x1,%ebp
mov    %ebp,(%r15)
mov    %rax,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1040 <calc@plt>
mov    %eax,%ebx
mov    %r12,%rdi
call   1030 <free@plt>
jmp    1224 <next_num+0xb4>
mov    $0x1,%r13d
cmp    $0x23,%cl
jne    11af <next_num+0x3f>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r15,%rsi
call   1050 <read_var@plt>
jmp    1222 <next_num+0xb2>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r15,%rsi
call   1080 <read_num@plt>
mov    %eax,%ebx
imul   %r13d,%ebx
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @next_num(i8* %0, i32* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32* %2, i32** %6
store i32 1, i32* %11
%12 = load i8*, i8** %4
%13 = load i32*, i32** %5
%14 = load i32, i32* %13
%15 = call i32 @wspace(i8* %12, i32 %14)
%16 = load i32*, i32** %5
store i32 %15, i32* %16
%17 = load i8*, i8** %4
%18 = load i32*, i32** %5
%19 = load i32, i32* %18
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %17, i64 %20
%22 = load i8, i8* %21
%23 = sext i8 %22 to i32
%24 = icmp eq i32 %23, 45
br i1 %24, label %25, label %29
25: ; preds = %3
store i32 -1, i32* %11
%26 = load i32*, i32** %5
%27 = load i32, i32* %26
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %26
br label %29
29: ; preds = %25, %3
%30 = load i8*, i8** %4
%31 = load i32*, i32** %5
%32 = load i32, i32* %31
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 %33
%35 = load i8, i8* %34
%36 = sext i8 %35 to i32
%37 = icmp eq i32 %36, 40
br i1 %37, label %38, label %62
38: ; preds = %29
%39 = load i8*, i8** %4
%40 = load i32*, i32** %5
%41 = load i32, i32* %40
%42 = add nsw i32 %41, 1
%43 = call i32 @find_match(i8* %39, i32 %42, i8 signext 41, i8 signext 40)
store i32 %43, i32* %10
%44 = load i8*, i8** %4
%45 = load i32*, i32** %5
%46 = load i32, i32* %45
%47 = add nsw i32 %46, 1
%48 = load i32, i32* %10
%49 = load i32*, i32** %5
%50 = load i32, i32* %49
%51 = sub nsw i32 %48, %50
%52 = sub nsw i32 %51, 1
%53 = call i8* @new_string_from(i8* %44, i32 %47, i32 %52)
store i8* %53, i8** %7
%54 = load i32, i32* %10
%55 = add nsw i32 %54, 1
%56 = load i32*, i32** %5
store i32 %55, i32* %56
%57 = load i8*, i8** %7
%58 = load i32*, i32** %6
%59 = call i32 @calc(i8* %57, i32* %58)
store i32 %59, i32* %9
%60 = load i8*, i8** %7
%61 = call i32 @free(i8* %60)
br label %80
62: ; preds = %29
%63 = load i8*, i8** %4
%64 = load i32*, i32** %5
%65 = load i32, i32* %64
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i8, i8* %63, i64 %66
%68 = load i8, i8* %67
%69 = sext i8 %68 to i32
%70 = icmp eq i32 %69, 35
br i1 %70, label %71, label %75
71: ; preds = %62
%72 = load i8*, i8** %4
%73 = load i32*, i32** %5
%74 = call i32 @read_var(i8* %72, i32* %73)
store i32 %74, i32* %9
br label %79
75: ; preds = %62
%76 = load i8*, i8** %4
%77 = load i32*, i32** %5
%78 = call i32 @read_num(i8* %76, i32* %77)
store i32 %78, i32* %9
br label %79
79: ; preds = %75, %71
br label %80
80: ; preds = %79, %38
%81 = load i32, i32* %9
%82 = load i32, i32* %11
%83 = mul nsw i32 %81, %82
ret i32 %83
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @next_num(i8* %0, i32* %1, i32* %2) {
%4 = load i32, i32* %1
%5 = tail call i32 @wspace(i8* %0, i32 %4)
store i32 %5, i32* %1
%6 = sext i32 %5 to i64
%7 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %6
%8 = load i8, i8* %7
%9 = icmp eq i8 %8, 45
br i1 %9, label %10, label %15
10: ; preds = %3
%11 = add nsw i32 %5, 1
store i32 %11, i32* %1
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %12
%14 = load i8, i8* %13
br label %15
15: ; preds = %10, %3
%16 = phi i8 [ %14, %10 ], [ %8, %3 ]
%17 = phi i32 [ %11, %10 ], [ %5, %3 ]
%18 = phi i32 [ -1, %10 ], [ 1, %3 ]
switch i8 %16, label %32 [
i8 40, label %19
i8 35, label %30
]
19: ; preds = %15
%20 = add nsw i32 %17, 1
%21 = tail call i32 @find_match(i8* %0, i32 %20, i8 signext 41, i8 signext 40)
%22 = load i32, i32* %1
%23 = add nsw i32 %22, 1
%24 = xor i32 %22, -1
%25 = add i32 %21, %24
%26 = tail call i8* @new_string_from(i8* %0, i32 %23, i32 %25)
%27 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %27, i32* %1
%28 = tail call i32 @calc(i8* %26, i32* %2)
%29 = tail call i32 @free(i8* %26)
br label %34
30: ; preds = %15
%31 = tail call i32 @read_var(i8* %0, i32* %1)
br label %34
32: ; preds = %15
%33 = tail call i32 @read_num(i8* %0, i32* %1)
br label %34
34: ; preds = %30, %32, %19
%35 = phi i32 [ %28, %19 ], [ %31, %30 ], [ %33, %32 ]
%36 = mul nsw i32 %35, %18
ret i32 %36
}