#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 */
struct random_data {
  int *state;
  scalar_t__ rand_type;
  int *fptr;
  int *rptr;
  int *end_ptr;
};

/* Variables and functions */
int random_r(struct random_data *buf, int *result) {
  int *state;
  if (buf == NULL || result == NULL)
    goto fail;
  state = buf->state;
  if (buf->rand_type == 0) {
    int val = state[0];
    val = ((state[0] * 1103515245) + 12345) & 0x7fffffff;
    state[0] = val;
    *result = val;
  } else {
    int *fptr = buf->fptr;
    int *rptr = buf->rptr;
    int *end_ptr = buf->end_ptr;
    int val;
    val = *fptr += *rptr;
    *result = (val >> 1) & 0x7fffffff;
    ++fptr;
    if (fptr >= end_ptr) {
      fptr = state;
      ++rptr;
    } else {
      ++rptr;
      if (rptr >= end_ptr)
        rptr = state;
    }
    buf->fptr = fptr;
    buf->rptr = rptr;
  }
  return 0;
fail:
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<random_r>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     1122 <random_r+0x22>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    1127 <random_r+0x27>
jmp    123d <random_r+0x13d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmpq   $0x0,0x8(%rax)
jne    1178 <random_r+0x78>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   $0x41c64e6d,(%rax),%eax
add    $0x3039,%eax
and    $0x7fffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    1231 <random_r+0x131>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x18(%rax),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x20(%rax),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
add    (%rcx),%eax
mov    %eax,(%rcx)
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%ecx
sar    $0x1,%ecx
and    $0x7fffffff,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x40(%rbp),%rax
jb     11f2 <random_r+0xf2>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1219 <random_r+0x119>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x40(%rbp),%rax
jb     1214 <random_r+0x114>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1219 <random_r+0x119>
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,0x10(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,0x18(%rax)
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1244 <random_r+0x144>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<random_r>:
mov    $0xffffffff,%eax
test   %rdi,%rdi
je     1175 <random_r+0x75>
test   %rsi,%rsi
je     1175 <random_r+0x75>
mov    (%rdi),%r9
cmpq   $0x0,0x8(%rdi)
je     115b <random_r+0x5b>
mov    0x10(%rdi),%rcx
mov    0x18(%rdi),%rdx
mov    0x20(%rdi),%r8
mov    (%rcx),%r10d
add    (%rdx),%r10d
mov    %r10d,(%rcx)
shr    %r10d
add    $0x4,%rcx
add    $0x4,%rdx
cmp    %r8,%rdx
mov    %r9,%rax
cmovb  %rdx,%rax
cmp    %r8,%rcx
cmovae %rdx,%rax
cmovae %r9,%rcx
mov    %r10d,(%rsi)
mov    %rcx,0x10(%rdi)
mov    %rax,0x18(%rdi)
jmp    1173 <random_r+0x73>
imul   $0x41c64e6d,(%r9),%ecx
add    $0x3039,%ecx
and    $0x7fffffff,%ecx
mov    %ecx,(%r9)
mov    %ecx,(%rsi)
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
%struct.random_data = type { i32*, i64, i32*, i32*, i32* }
define i32 @random_r(%struct.random_data* %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca %struct.random_data*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32
store %struct.random_data* %0, %struct.random_data** %4
store i32* %1, i32** %5
%12 = load %struct.random_data*, %struct.random_data** %4
%13 = icmp eq %struct.random_data* %12, null
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %2
%15 = load i32*, i32** %5
%16 = icmp eq i32* %15, null
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %14, %2
br label %86
18: ; preds = %14
%19 = load %struct.random_data*, %struct.random_data** %4
%20 = getelementptr inbounds %struct.random_data, %struct.random_data* %19, i32 0, i32 0
%21 = load i32*, i32** %20
store i32* %21, i32** %6
%22 = load %struct.random_data*, %struct.random_data** %4
%23 = getelementptr inbounds %struct.random_data, %struct.random_data* %22, i32 0, i32 1
%24 = load i64, i64* %23
%25 = icmp eq i64 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %41
26: ; preds = %18
%27 = load i32*, i32** %6
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 0
%29 = load i32, i32* %28
store i32 %29, i32* %7
%30 = load i32*, i32** %6
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 0
%32 = load i32, i32* %31
%33 = mul nsw i32 %32, 1103515245
%34 = add nsw i32 %33, 12345
%35 = and i32 %34, 2147483647
store i32 %35, i32* %7
%36 = load i32, i32* %7
%37 = load i32*, i32** %6
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 0
store i32 %36, i32* %38
%39 = load i32, i32* %7
%40 = load i32*, i32** %5
store i32 %39, i32* %40
br label %85
41: ; preds = %18
%42 = load %struct.random_data*, %struct.random_data** %4
%43 = getelementptr inbounds %struct.random_data, %struct.random_data* %42, i32 0, i32 2
%44 = load i32*, i32** %43
store i32* %44, i32** %8
%45 = load %struct.random_data*, %struct.random_data** %4
%46 = getelementptr inbounds %struct.random_data, %struct.random_data* %45, i32 0, i32 3
%47 = load i32*, i32** %46
store i32* %47, i32** %9
%48 = load %struct.random_data*, %struct.random_data** %4
%49 = getelementptr inbounds %struct.random_data, %struct.random_data* %48, i32 0, i32 4
%50 = load i32*, i32** %49
store i32* %50, i32** %10
%51 = load i32*, i32** %9
%52 = load i32, i32* %51
%53 = load i32*, i32** %8
%54 = load i32, i32* %53
%55 = add nsw i32 %54, %52
store i32 %55, i32* %53
store i32 %55, i32* %11
%56 = load i32, i32* %11
%57 = ashr i32 %56, 1
%58 = and i32 %57, 2147483647
%59 = load i32*, i32** %5
store i32 %58, i32* %59
%60 = load i32*, i32** %8
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i32 1
store i32* %61, i32** %8
%62 = load i32*, i32** %8
%63 = load i32*, i32** %10
%64 = icmp uge i32* %62, %63
br i1 %64, label %65, label %69
65: ; preds = %41
%66 = load i32*, i32** %6
store i32* %66, i32** %8
%67 = load i32*, i32** %9
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i32 1
store i32* %68, i32** %9
br label %78
69: ; preds = %41
%70 = load i32*, i32** %9
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i32 1
store i32* %71, i32** %9
%72 = load i32*, i32** %9
%73 = load i32*, i32** %10
%74 = icmp uge i32* %72, %73
br i1 %74, label %75, label %77
75: ; preds = %69
%76 = load i32*, i32** %6
store i32* %76, i32** %9
br label %77
77: ; preds = %75, %69
br label %78
78: ; preds = %77, %65
%79 = load i32*, i32** %8
%80 = load %struct.random_data*, %struct.random_data** %4
%81 = getelementptr inbounds %struct.random_data, %struct.random_data* %80, i32 0, i32 2
store i32* %79, i32** %81
%82 = load i32*, i32** %9
%83 = load %struct.random_data*, %struct.random_data** %4
%84 = getelementptr inbounds %struct.random_data, %struct.random_data* %83, i32 0, i32 3
store i32* %82, i32** %84
br label %85
85: ; preds = %78, %26
store i32 0, i32* %3
br label %87
86: ; preds = %17
store i32 -1, i32* %3
br label %87
87: ; preds = %86, %85
%88 = load i32, i32* %3
ret i32 %88
}

LLVM IR (-O2):
%struct.random_data = type { i32*, i64, i32*, i32*, i32* }
define i32 @random_r(%struct.random_data* %0, i32* writeonly %1) {
%3 = icmp eq %struct.random_data* %0, null
%4 = icmp eq i32* %1, null
%5 = or i1 %3, %4
br i1 %5, label %35, label %6
6: ; preds = %2
%7 = getelementptr inbounds %struct.random_data, %struct.random_data* %0, i64 0, i32 0
%8 = load i32*, i32** %7
%9 = getelementptr inbounds %struct.random_data, %struct.random_data* %0, i64 0, i32 1
%10 = load i64, i64* %9
%11 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %17
12: ; preds = %6
%13 = load i32, i32* %8
%14 = mul nsw i32 %13, 1103515245
%15 = add nsw i32 %14, 12345
%16 = and i32 %15, 2147483647
store i32 %16, i32* %8
store i32 %16, i32* %1
br label %35
17: ; preds = %6
%18 = getelementptr inbounds %struct.random_data, %struct.random_data* %0, i64 0, i32 2
%19 = load i32*, i32** %18
%20 = getelementptr inbounds %struct.random_data, %struct.random_data* %0, i64 0, i32 3
%21 = load i32*, i32** %20
%22 = getelementptr inbounds %struct.random_data, %struct.random_data* %0, i64 0, i32 4
%23 = load i32*, i32** %22
%24 = load i32, i32* %21
%25 = load i32, i32* %19
%26 = add nsw i32 %25, %24
store i32 %26, i32* %19
%27 = lshr i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %1
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 1
%29 = icmp ult i32* %28, %23
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 1
%31 = icmp ult i32* %30, %23
%32 = select i1 %31, i32* %30, i32* %8
%33 = select i1 %29, i32* %32, i32* %30
%34 = select i1 %29, i32* %28, i32* %8
store i32* %34, i32** %18
store i32* %33, i32** %20
br label %35
35: ; preds = %2, %12, %17
%36 = phi i32 [ 0, %17 ], [ 0, %12 ], [ -1, %2 ]
ret i32 %36
}