#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 */
unsigned int *malloc(unsigned int);
unsigned int xqrt(unsigned int);
unsigned int *primelist(unsigned int max) {
  unsigned int i;
  unsigned int *p = malloc(max * sizeof(*p));
  p[0] = 2;
  p[1] = 3;
  for (i = 2; i < max; ++i) {
    unsigned int k;
    unsigned int s;
    p[i] = p[i - 1] + 2;
    k = 1;
    s = xqrt(p[i]);
    while ((k < i) && (p[k] <= s)) {
      if ((p[i] % p[k]) == 0) {
        p[i] += 2;
        s = xqrt(p[i]);
        k = 1;
      } else {
        ++k;
      }
    }
  }
  return p;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<primelist>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x2,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x3,0x4(%rax)
movl   $0x2,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jae    123e <primelist+0x11e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x2,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1030 <xqrt@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x8(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x19(%rbp)
jae    11be <primelist+0x9e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
setbe  %al
mov    %al,-0x19(%rbp)
mov    -0x19(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11ce <primelist+0xae>
jmp    122b <primelist+0x10b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    %edx,%esi
xor    %edx,%edx
divl   (%rcx,%rsi,4)
cmp    $0x0,%edx
jne    121d <primelist+0xfd>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x2,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1030 <xqrt@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
jmp    1226 <primelist+0x106>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    119a <primelist+0x7a>
jmp    1230 <primelist+0x110>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1159 <primelist+0x39>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<primelist>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%ebp
lea    0x0(,%rbp,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
movabs $0x300000002,%rax
mov    %rax,(%r15)
cmp    $0x3,%ebp
jb     11b5 <primelist+0x95>
mov    %ebp,%r14d
mov    $0x2,%ebx
mov    $0x3,%ebp
jmp    1169 <primelist+0x49>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rbx
cmp    %r14,%rbx
je     11b5 <primelist+0x95>
add    $0x2,%ebp
mov    %ebp,(%r15,%rbx,4)
mov    %ebp,%edi
call   1030 <xqrt@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%esi
jmp    118a <primelist+0x6a>
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%eax
cmp    %rax,%rbx
jbe    1160 <primelist+0x40>
mov    %esi,%eax
mov    (%r15,%rax,4),%edi
cmp    %ecx,%edi
ja     1160 <primelist+0x40>
mov    %ebp,%eax
xor    %edx,%edx
div    %edi
test   %edx,%edx
jne    1180 <primelist+0x60>
add    $0x2,%ebp
mov    %ebp,(%r15,%rbx,4)
mov    %ebp,%edi
call   1030 <xqrt@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%esi
jmp    1183 <primelist+0x63>
mov    %r15,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @primelist(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%7 = load i32, i32* %2
%8 = zext i32 %7 to i64
%9 = mul i64 %8, 4
%10 = trunc i64 %9 to i32
%11 = call i32* @malloc(i32 %10)
store i32* %11, i32** %4
%12 = load i32*, i32** %4
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 0
store i32 2, i32* %13
%14 = load i32*, i32** %4
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 1
store i32 3, i32* %15
store i32 2, i32* %3
br label %16
16: ; preds = %83, %1
%17 = load i32, i32* %3
%18 = load i32, i32* %2
%19 = icmp ult i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %86
20: ; preds = %16
%21 = load i32*, i32** %4
%22 = load i32, i32* %3
%23 = sub i32 %22, 1
%24 = zext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = add i32 %26, 2
%28 = load i32*, i32** %4
%29 = load i32, i32* %3
%30 = zext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
store i32 %27, i32* %31
store i32 1, i32* %5
%32 = load i32*, i32** %4
%33 = load i32, i32* %3
%34 = zext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = call i32 @xqrt(i32 %36)
store i32 %37, i32* %6
br label %38
38: ; preds = %81, %20
%39 = load i32, i32* %5
%40 = load i32, i32* %3
%41 = icmp ult i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %50
42: ; preds = %38
%43 = load i32*, i32** %4
%44 = load i32, i32* %5
%45 = zext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = load i32, i32* %6
%49 = icmp ule i32 %47, %48
br label %50
50: ; preds = %42, %38
%51 = phi i1 [ false, %38 ], [ %49, %42 ]
br i1 %51, label %52, label %82
52: ; preds = %50
%53 = load i32*, i32** %4
%54 = load i32, i32* %3
%55 = zext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = load i32*, i32** %4
%59 = load i32, i32* %5
%60 = zext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = urem i32 %57, %62
%64 = icmp eq i32 %63, 0
br i1 %64, label %65, label %78
65: ; preds = %52
%66 = load i32*, i32** %4
%67 = load i32, i32* %3
%68 = zext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = add i32 %70, 2
store i32 %71, i32* %69
%72 = load i32*, i32** %4
%73 = load i32, i32* %3
%74 = zext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = call i32 @xqrt(i32 %76)
store i32 %77, i32* %6
store i32 1, i32* %5
br label %81
78: ; preds = %52
%79 = load i32, i32* %5
%80 = add i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %5
br label %81
81: ; preds = %78, %65
br label %38
82: ; preds = %50
br label %83
83: ; preds = %82
%84 = load i32, i32* %3
%85 = add i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %3
br label %16
86: ; preds = %16
%87 = load i32*, i32** %4
ret i32* %87
}

LLVM IR (-O2):
define noalias i32* @primelist(i32 %0) {
%2 = shl i32 %0, 2
%3 = tail call i32* @malloc(i32 %2)
store i32 2, i32* %3
%4 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 1
store i32 3, i32* %4
%5 = icmp ugt i32 %0, 2
br i1 %5, label %6, label %40
6: ; preds = %1
%7 = zext i32 %0 to i64
br label %8
8: ; preds = %36, %6
%9 = phi i32 [ 3, %6 ], [ %37, %36 ]
%10 = phi i64 [ 2, %6 ], [ %38, %36 ]
%11 = add i32 %9, 2
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %10
store i32 %11, i32* %12
%13 = tail call i32 @xqrt(i32 %11)
br label %14
14: ; preds = %8, %30
%15 = phi i32 [ %31, %30 ], [ %11, %8 ]
%16 = phi i32 [ %33, %30 ], [ %13, %8 ]
%17 = phi i32 [ %32, %30 ], [ 1, %8 ]
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp ugt i32 %20, %16
br i1 %21, label %36, label %22
22: ; preds = %14
%23 = urem i32 %15, %20
%24 = icmp eq i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %28
25: ; preds = %22
%26 = add i32 %15, 2
store i32 %26, i32* %12
%27 = tail call i32 @xqrt(i32 %26)
br label %30
28: ; preds = %22
%29 = add nuw i32 %17, 1
br label %30
30: ; preds = %28, %25
%31 = phi i32 [ %26, %25 ], [ %15, %28 ]
%32 = phi i32 [ 1, %25 ], [ %29, %28 ]
%33 = phi i32 [ %27, %25 ], [ %16, %28 ]
%34 = zext i32 %32 to i64
%35 = icmp ugt i64 %10, %34
br i1 %35, label %14, label %36
36: ; preds = %14, %30
%37 = phi i32 [ %31, %30 ], [ %15, %14 ]
%38 = add nuw nsw i64 %10, 1
%39 = icmp eq i64 %38, %7
br i1 %39, label %40, label %8
40: ; preds = %36, %1
ret i32* %3
}