#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 EXIT_SUCCESS;
int /*<<< orphan*/ checkIntInput(int *);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int main() {
  int n;
  unsigned long long faktorialN = 1, twoFactorial = 1, nPlusOneFactorial = 1;
  unsigned long long catalan = 1;
  printf("Enter numbers: ");
  checkIntInput(&n);
  if (n >= 0) {
    int i, k;
    for (i = n, k = 2 * n; i >= 1; i--, k--) {
      faktorialN *= i;
      nPlusOneFactorial = (n + 1) * i;
      twoFactorial *= k;
    }
    catalan = twoFactorial / (nPlusOneFactorial * faktorialN);
    printf("catalanta = %llu", catalan);
  } else {
    printf("n must be in range (1 < n < 100)");
  }
  return (EXIT_SUCCESS);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movq   $0x1,-0x10(%rbp)
movq   $0x1,-0x18(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
lea    0xeaa(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
lea    -0x8(%rbp),%rdi
call   1030 <checkIntInput@plt>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jl     11f7 <main+0xd7>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x2c(%rbp)
jl     11ca <main+0xaa>
movslq -0x2c(%rbp),%rax
imul   -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   -0x2c(%rbp),%eax
cltq
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movslq -0x30(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    117f <main+0x5f>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
imul   -0x10(%rbp),%rcx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rsi
lea    0xe25(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
jmp    1205 <main+0xe5>
lea    0xe23(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
mov    0x2dd4(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
lea    0xed4(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
lea    0xc(%rsp),%rdi
call   1030 <checkIntInput@plt>
mov    0xc(%rsp),%r8d
test   %r8d,%r8d
js     117f <main+0x5f>
test   %r8,%r8
je     1192 <main+0x72>
lea    (%r8,%r8,1),%eax
movslq %eax,%rdx
lea    -0x1(%r8),%rax
mov    %r8d,%r9d
and    $0x3,%r9d
cmp    $0x3,%rax
jae    119c <main+0x7c>
mov    $0x1,%eax
mov    %r8,%rcx
mov    $0x1,%edi
test   %r9,%r9
jne    1240 <main+0x120>
jmp    125d <main+0x13d>
lea    0xe9b(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
jmp    1296 <main+0x176>
mov    $0x1,%esi
jmp    1288 <main+0x168>
mov    %r8d,%r10d
and    $0xfffffffc,%r10d
neg    %r10
mov    $0x1,%eax
xor    %esi,%esi
mov    $0x1,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    (%r8,%rsi,1),%rcx
imul   %rdi,%rcx
lea    (%rdx,%rsi,1),%rdi
imul   %rax,%rdi
lea    (%r8,%rsi,1),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
lea    (%rdx,%rsi,1),%r11
add    $0xffffffffffffffff,%r11
lea    (%r8,%rsi,1),%rbx
add    $0xfffffffffffffffe,%rbx
imul   %rax,%rbx
imul   %rcx,%rbx
lea    (%rdx,%rsi,1),%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
imul   %r11,%rcx
imul   %rdi,%rcx
lea    (%r8,%rsi,1),%rdi
add    $0xfffffffffffffffd,%rdi
imul   %rbx,%rdi
lea    (%rdx,%rsi,1),%rax
add    $0xfffffffffffffffd,%rax
imul   %rcx,%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
cmp    %rsi,%r10
jne    11c0 <main+0xa0>
lea    (%r8,%rsi,1),%rcx
lea    (%r8,%rsi,1),%r10
add    $0x1,%r10
add    %rsi,%rdx
test   %r9,%r9
je     125d <main+0x13d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
imul   %rcx,%rdi
imul   %rdx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%r9
jne    1240 <main+0x120>
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,%r10
add    $0x1,%r8d
imul   %r10d,%r8d
movslq %r8d,%rcx
imul   %rdi,%rcx
mov    %rax,%rdx
or     %rcx,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     1282 <main+0x162>
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,%rsi
jmp    1288 <main+0x168>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %eax,%esi
lea    0xd81(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
mov    0x2d43(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [16 x i8] c"Enter numbers: \00"
@.str.1 = [17 x i8] c"catalanta = %llu\00"
@.str.2 = [33 x i8] c"n must be in range (1 < n < 100)\00"
@EXIT_SUCCESS = global i32 0
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i64 1, i64* %3
store i64 1, i64* %4
store i64 1, i64* %5
store i64 1, i64* %6
%9 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%10 = call i32 @checkIntInput(i32* %2)
%11 = load i32, i32* %2
%12 = icmp sge i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %47
13: ; preds = %0
%14 = load i32, i32* %2
store i32 %14, i32* %7
%15 = load i32, i32* %2
%16 = mul nsw i32 2, %15
store i32 %16, i32* %8
br label %17
17: ; preds = %34, %13
%18 = load i32, i32* %7
%19 = icmp sge i32 %18, 1
br i1 %19, label %20, label %39
20: ; preds = %17
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = load i64, i64* %3
%24 = mul i64 %23, %22
store i64 %24, i64* %3
%25 = load i32, i32* %2
%26 = add nsw i32 %25, 1
%27 = load i32, i32* %7
%28 = mul nsw i32 %26, %27
%29 = sext i32 %28 to i64
store i64 %29, i64* %5
%30 = load i32, i32* %8
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = load i64, i64* %4
%33 = mul i64 %32, %31
store i64 %33, i64* %4
br label %34
34: ; preds = %20
%35 = load i32, i32* %7
%36 = add nsw i32 %35, -1
store i32 %36, i32* %7
%37 = load i32, i32* %8
%38 = add nsw i32 %37, -1
store i32 %38, i32* %8
br label %17
39: ; preds = %17
%40 = load i64, i64* %4
%41 = load i64, i64* %5
%42 = load i64, i64* %3
%43 = mul i64 %41, %42
%44 = udiv i64 %40, %43
store i64 %44, i64* %6
%45 = load i64, i64* %6
%46 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([17 x i8], [17 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %45)
br label %49
47: ; preds = %0
%48 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([33 x i8], [33 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %49
49: ; preds = %47, %39
%50 = load i32, i32* @EXIT_SUCCESS
ret i32 %50
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [16 x i8] c"Enter numbers: \00"
@.str.1 = [17 x i8] c"catalanta = %llu\00"
@.str.2 = [33 x i8] c"n must be in range (1 < n < 100)\00"
@EXIT_SUCCESS = global i32 0
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = bitcast i32* %1 to i8*
%3 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%4 = call i32 @checkIntInput(i32* %1)
%5 = load i32, i32* %1
%6 = icmp sgt i32 %5, -1
br i1 %6, label %7, label %76
7: ; preds = %0
%8 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %8, label %73, label %9
9: ; preds = %7
%10 = shl nuw i32 %5, 1
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = zext i32 %5 to i64
%13 = add nsw i64 %12, -1
%14 = and i64 %12, 3
%15 = icmp ult i64 %13, 3
br i1 %15, label %42, label %16
16: ; preds = %9
%17 = and i64 %12, 4294967292
br label %18
18: ; preds = %18, %16
%19 = phi i64 [ %12, %16 ], [ %38, %18 ]
%20 = phi i64 [ %11, %16 ], [ %39, %18 ]
%21 = phi i64 [ 1, %16 ], [ %37, %18 ]
%22 = phi i64 [ 1, %16 ], [ %36, %18 ]
%23 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %40, %18 ]
%24 = mul i64 %22, %19
%25 = mul i64 %21, %20
%26 = add nsw i64 %19, -1
%27 = add nsw i64 %20, -1
%28 = mul i64 %24, %26
%29 = mul i64 %25, %27
%30 = add nsw i64 %19, -2
%31 = add nsw i64 %20, -2
%32 = mul i64 %28, %30
%33 = mul i64 %29, %31
%34 = add nsw i64 %19, -3
%35 = add nsw i64 %20, -3
%36 = mul i64 %32, %34
%37 = mul i64 %33, %35
%38 = add nsw i64 %19, -4
%39 = add nsw i64 %20, -4
%40 = add i64 %23, 4
%41 = icmp eq i64 %40, %17
br i1 %41, label %42, label %18
42: ; preds = %18, %9
%43 = phi i64 [ undef, %9 ], [ %34, %18 ]
%44 = phi i64 [ undef, %9 ], [ %36, %18 ]
%45 = phi i64 [ undef, %9 ], [ %37, %18 ]
%46 = phi i64 [ %12, %9 ], [ %38, %18 ]
%47 = phi i64 [ %11, %9 ], [ %39, %18 ]
%48 = phi i64 [ 1, %9 ], [ %37, %18 ]
%49 = phi i64 [ 1, %9 ], [ %36, %18 ]
%50 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %50, label %63, label %51
51: ; preds = %42, %51
%52 = phi i64 [ %59, %51 ], [ %46, %42 ]
%53 = phi i64 [ %60, %51 ], [ %47, %42 ]
%54 = phi i64 [ %58, %51 ], [ %48, %42 ]
%55 = phi i64 [ %57, %51 ], [ %49, %42 ]
%56 = phi i64 [ %61, %51 ], [ 0, %42 ]
%57 = mul i64 %55, %52
%58 = mul i64 %54, %53
%59 = add nsw i64 %52, -1
%60 = add nsw i64 %53, -1
%61 = add i64 %56, 1
%62 = icmp eq i64 %61, %14
br i1 %62, label %63, label %51
63: ; preds = %51, %42
%64 = phi i64 [ %43, %42 ], [ %52, %51 ]
%65 = phi i64 [ %44, %42 ], [ %57, %51 ]
%66 = phi i64 [ %45, %42 ], [ %58, %51 ]
%67 = trunc i64 %64 to i32
%68 = add nsw i32 %5, 1
%69 = mul nuw nsw i32 %68, %67
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = mul i64 %65, %70
%72 = udiv i64 %66, %71
br label %73
73: ; preds = %63, %7
%74 = phi i64 [ %72, %63 ], [ 1, %7 ]
%75 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([17 x i8], [17 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %74)
br label %78
76: ; preds = %0
%77 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([33 x i8], [33 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %78
78: ; preds = %76, %73
%79 = load i32, i32* @EXIT_SUCCESS
ret i32 %79
}