#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 */
float exp(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ gammln(int);
int /*<<< orphan*/ nrerror(char *);
float factrl(int n) {
  static int ntop = 4;
  static float a[33] = {1.0, 1.0, 2.0, 6.0, 24.0};
  int j;
  if (n < 0)
    nrerror("Negative factorial in routine factrl");
  if (n > 32)
    return exp(gammln(n + 1.0));
  while (ntop < n) {
    j = ntop++;
    a[ntop] = a[j] * ntop;
  }
  return a[n];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<factrl>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jge    1151 <factrl+0x21>
lea    0xebc(%rip),%rdi
call   1030 <nrerror@plt>
cmpl   $0x20,-0x8(%rbp)
jle    1186 <factrl+0x56>
cvtsi2sdl -0x8(%rbp),%xmm0
movsd  0xe98(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%edi
call   1050 <gammln@plt>
mov    %eax,%edi
call   1040 <exp@plt>
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    11f7 <factrl+0xc7>
jmp    118b <factrl+0x5b>
mov    0x2eaf(%rip),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11e2 <factrl+0xb2>
mov    0x2ea0(%rip),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,0x2e95(%rip)
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rcx
lea    0x2e97(%rip),%rax
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtsi2ssl 0x2e7a(%rip),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
movslq 0x2e6f(%rip),%rcx
lea    0x2e78(%rip),%rax
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    118b <factrl+0x5b>
movslq -0x8(%rbp),%rcx
lea    0x2e63(%rip),%rax
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
movss  -0x4(%rbp),%xmm0
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<factrl>:
push   %rbx
mov    %edi,%ebx
test   %edi,%edi
js     114e <factrl+0x1e>
cmp    $0x20,%ebx
jbe    115a <factrl+0x2a>
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%edi
call   1050 <gammln@plt>
mov    %eax,%edi
pop    %rbx
jmp    1040 <exp@plt>
lea    0xeab(%rip),%rdi
call   1030 <nrerror@plt>
movslq 0x2edf(%rip),%rcx
cmp    %ebx,%ecx
jge    1221 <factrl+0xf1>
movslq %ebx,%rax
lea    0x2edd(%rip),%rdx
movss  (%rdx,%rcx,4),%xmm0
mov    %ebx,%edi
sub    %ecx,%edi
mov    %rcx,%r8
not    %r8
add    %rax,%r8
and    $0x3,%rdi
je     11ae <factrl+0x7e>
lea    0x1(%rcx),%esi
xchg   %ax,%ax
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %esi,%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rdx,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0x1,%esi
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
jne    1190 <factrl+0x60>
cmp    $0x3,%r8
jb     1219 <factrl+0xe9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
lea    0x1(%rcx),%esi
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %esi,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
lea    0x2(%rcx),%esi
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %esi,%xmm0
movss  %xmm1,0x4(%rdx,%rcx,4)
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%rdx,%rcx,4)
lea    0x3(%rcx),%esi
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %esi,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
lea    0x4(%rcx),%rsi
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %esi,%xmm0
movss  %xmm1,0xc(%rdx,%rcx,4)
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x10(%rdx,%rcx,4)
mov    %rsi,%rcx
cmp    %rsi,%rax
jne    11c0 <factrl+0x90>
mov    %ebx,0x2e21(%rip)
jmp    1224 <factrl+0xf4>
movslq %ebx,%rax
lea    0x2e25(%rip),%rcx
movss  (%rcx,%rax,4),%xmm0
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
@factrl.ntop = internal global i32 4
@factrl.a = internal global <{ float, float, float, float, float, [28 x float] }> <{ float 1.000000e+00, float 1.000000e+00, float 2.000000e+00, float 6.000000e+00, float 2.400000e+01, [28 x float] zeroinitializer }>
@.str = [37 x i8] c"Negative factorial in routine factrl\00"
define float @factrl(i32 %0) {
%2 = alloca float
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%5 = load i32, i32* %3
%6 = icmp slt i32 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %9
7: ; preds = %1
%8 = call i32 @nrerror(i8* getelementptr inbounds ([37 x i8], [37 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %9
9: ; preds = %7, %1
%10 = load i32, i32* %3
%11 = icmp sgt i32 %10, 32
br i1 %11, label %12, label %19
12: ; preds = %9
%13 = load i32, i32* %3
%14 = sitofp i32 %13 to double
%15 = fadd double %14, 1.000000e+00
%16 = fptosi double %15 to i32
%17 = call i32 @gammln(i32 %16)
%18 = call float @exp(i32 %17)
store float %18, float* %2
br label %42
19: ; preds = %9
br label %20
20: ; preds = %24, %19
%21 = load i32, i32* @factrl.ntop
%22 = load i32, i32* %3
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %37
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* @factrl.ntop
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* @factrl.ntop
store i32 %25, i32* %4
%27 = load i32, i32* %4
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %28
%30 = load float, float* %29
%31 = load i32, i32* @factrl.ntop
%32 = sitofp i32 %31 to float
%33 = fmul float %30, %32
%34 = load i32, i32* @factrl.ntop
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %35
store float %33, float* %36
br label %20
37: ; preds = %20
%38 = load i32, i32* %3
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %39
%41 = load float, float* %40
store float %41, float* %2
br label %42
42: ; preds = %37, %12
%43 = load float, float* %2
ret float %43
}

LLVM IR (-O2):
@factrl.ntop = internal unnamed_addr global i32 4
@factrl.a = internal unnamed_addr global <{ float, float, float, float, float, [28 x float] }> <{ float 1.000000e+00, float 1.000000e+00, float 2.000000e+00, float 6.000000e+00, float 2.400000e+01, [28 x float] zeroinitializer }>
@.str = [37 x i8] c"Negative factorial in routine factrl\00"
define float @factrl(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 0
br i1 %2, label %3, label %5
3: ; preds = %1
%4 = tail call i32 @nrerror(i8* getelementptr inbounds ([37 x i8], [37 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %7
5: ; preds = %1
%6 = icmp ugt i32 %0, 32
br i1 %6, label %37, label %7
7: ; preds = %3, %5
%8 = load i32, i32* @factrl.ntop
%9 = icmp slt i32 %8, %0
br i1 %9, label %12, label %10
10: ; preds = %7
%11 = sext i32 %0 to i64
br label %66
12: ; preds = %7
%13 = sext i32 %8 to i64
%14 = sext i32 %0 to i64
%15 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %13
%16 = load float, float* %15
%17 = sub nsw i64 %14, %13
%18 = xor i64 %13, -1
%19 = add nsw i64 %18, %14
%20 = and i64 %17, 3
%21 = icmp eq i64 %20, 0
br i1 %21, label %33, label %22
22: ; preds = %12, %22
%23 = phi float [ %29, %22 ], [ %16, %12 ]
%24 = phi i64 [ %26, %22 ], [ %13, %12 ]
%25 = phi i64 [ %31, %22 ], [ 0, %12 ]
%26 = add nsw i64 %24, 1
%27 = trunc i64 %26 to i32
%28 = sitofp i32 %27 to float
%29 = fmul float %23, %28
%30 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %26
store float %29, float* %30
%31 = add i64 %25, 1
%32 = icmp eq i64 %31, %20
br i1 %32, label %33, label %22
33: ; preds = %22, %12
%34 = phi float [ %16, %12 ], [ %29, %22 ]
%35 = phi i64 [ %13, %12 ], [ %26, %22 ]
%36 = icmp ult i64 %19, 3
br i1 %36, label %65, label %41
37: ; preds = %5
%38 = add i32 %0, 1
%39 = tail call i32 @gammln(i32 %38)
%40 = tail call float @exp(i32 %39)
br label %70
41: ; preds = %33, %41
%42 = phi float [ %62, %41 ], [ %34, %33 ]
%43 = phi i64 [ %59, %41 ], [ %35, %33 ]
%44 = add nsw i64 %43, 1
%45 = trunc i64 %44 to i32
%46 = sitofp i32 %45 to float
%47 = fmul float %42, %46
%48 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %44
store float %47, float* %48
%49 = add nsw i64 %43, 2
%50 = trunc i64 %49 to i32
%51 = sitofp i32 %50 to float
%52 = fmul float %47, %51
%53 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %49
store float %52, float* %53
%54 = add nsw i64 %43, 3
%55 = trunc i64 %54 to i32
%56 = sitofp i32 %55 to float
%57 = fmul float %52, %56
%58 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %54
store float %57, float* %58
%59 = add nsw i64 %43, 4
%60 = trunc i64 %59 to i32
%61 = sitofp i32 %60 to float
%62 = fmul float %57, %61
%63 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %59
store float %62, float* %63
%64 = icmp eq i64 %59, %14
br i1 %64, label %65, label %41
65: ; preds = %41, %33
store i32 %0, i32* @factrl.ntop
br label %66
66: ; preds = %10, %65
%67 = phi i64 [ %11, %10 ], [ %14, %65 ]
%68 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %67
%69 = load float, float* %68
br label %70
70: ; preds = %66, %37
%71 = phi float [ %40, %37 ], [ %69, %66 ]
ret float %71
}