#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 */
double *dvector(int);
int /*<<< orphan*/ free(double *);
double bell_number(unsigned int n) {
  if (n == 0 || n == 1) {
    return 1;
  }
  double *prev = NULL;
  int prev_len = 0;
  int cur_len = 0;
  for (int r = 0; r < n; r++) {
    cur_len = r + 1;
    double *cur = dvector(cur_len);
    cur[0] = (prev_len > 0 ? prev[r - 1] : 1);
    for (int i = 1; i <= r; i++) {
      cur[i] = prev[i - 1] + cur[i - 1];
    }
    if (prev != NULL) {
      free(prev);
      prev = NULL;
    }
    prev = cur;
    prev_len = cur_len;
  }
  double b = prev[prev_len - 1];
  free(prev);
  return b;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bell_number>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     113f <bell_number+0x1f>
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jne    1151 <bell_number+0x31>
movsd  0xeb9(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    1288 <bell_number+0x168>
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    125e <bell_number+0x13e>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%edi
call   1040 <dvector@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jle    11b5 <bell_number+0x95>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
jmp    11c7 <bell_number+0xa7>
movsd  0xe43(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
jmp    11c7 <bell_number+0xa7>
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
movl   $0x1,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jg     1226 <bell_number+0x106>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11db <bell_number+0xbb>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     1242 <bell_number+0x122>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    116e <bell_number+0x4e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bell_number>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x2,%edi
jae    113d <bell_number+0x1d>
movsd  0xec8(%rip),%xmm0
jmp    1252 <bell_number+0x132>
mov    %edi,%r12d
xor    %r14d,%r14d
movabs $0x3ff0000000000000,%r13
xor    %ebx,%ebx
jmp    117c <bell_number+0x5c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r13,(%r15)
test   %rbx,%rbx
je     1170 <bell_number+0x50>
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %r15,%rbx
cmp    %r12,%r14
je     1238 <bell_number+0x118>
mov    %r14,%rbp
add    $0x1,%r14
mov    %r14d,%edi
call   1040 <dvector@plt>
mov    %rax,%r15
test   %rbp,%rbp
je     1160 <bell_number+0x40>
lea    -0x1(%rbp),%rcx
movsd  -0x8(%rbx,%rbp,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%r15)
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jb     1200 <bell_number+0xe0>
mov    %rbp,%rcx
and    $0xfffffffffffffffc,%rcx
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
addsd  (%rbx,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%r15,%rax,8)
addsd  0x8(%rbx,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%r15,%rax,8)
addsd  0x10(%rbx,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x18(%r15,%rax,8)
addsd  0x18(%rbx,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x20(%r15,%rax,8)
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%rcx
jne    11c0 <bell_number+0xa0>
add    $0x1,%rax
test   $0x3,%bpl
je     1168 <bell_number+0x48>
mov    %ebp,%ecx
and    $0x3,%ecx
lea    (%r15,%rax,8),%rdx
lea    (%rbx,%rax,8),%rax
add    $0xfffffffffffffff8,%rax
xor    %esi,%esi
nopl   (%rax)
addsd  (%rax,%rsi,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx,%rsi,8)
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
jne    1220 <bell_number+0x100>
jmp    1168 <bell_number+0x48>
mov    %ebp,%eax
movsd  (%r15,%rax,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsp)
mov    %r15,%rdi
call   1030 <free@plt>
movsd  (%rsp),%xmm0
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @bell_number(i32 %0) {
%2 = alloca double
%3 = alloca i32
%4 = alloca double*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32
%10 = alloca double
store i32 %0, i32* %3
%11 = load i32, i32* %3
%12 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %12, label %16, label %13
13: ; preds = %1
%14 = load i32, i32* %3
%15 = icmp eq i32 %14, 1
br i1 %15, label %16, label %17
16: ; preds = %13, %1
store double 1.000000e+00, double* %2
br label %88
17: ; preds = %13
store double* null, double** %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %18
18: ; preds = %75, %17
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %3
%21 = icmp ult i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %78
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %7
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %6
%25 = load i32, i32* %6
%26 = call double* @dvector(i32 %25)
store double* %26, double** %8
%27 = load i32, i32* %5
%28 = icmp sgt i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %36
29: ; preds = %22
%30 = load double*, double** %4
%31 = load i32, i32* %7
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 %33
%35 = load double, double* %34
br label %37
36: ; preds = %22
br label %37
37: ; preds = %36, %29
%38 = phi double [ %35, %29 ], [ 1.000000e+00, %36 ]
%39 = load double*, double** %8
%40 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 0
store double %38, double* %40
store i32 1, i32* %9
br label %41
41: ; preds = %63, %37
%42 = load i32, i32* %9
%43 = load i32, i32* %7
%44 = icmp sle i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %66
45: ; preds = %41
%46 = load double*, double** %4
%47 = load i32, i32* %9
%48 = sub nsw i32 %47, 1
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds double, double* %46, i64 %49
%51 = load double, double* %50
%52 = load double*, double** %8
%53 = load i32, i32* %9
%54 = sub nsw i32 %53, 1
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds double, double* %52, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = fadd double %51, %57
%59 = load double*, double** %8
%60 = load i32, i32* %9
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds double, double* %59, i64 %61
store double %58, double* %62
br label %63
63: ; preds = %45
%64 = load i32, i32* %9
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %9
br label %41
66: ; preds = %41
%67 = load double*, double** %4
%68 = icmp ne double* %67, null
br i1 %68, label %69, label %72
69: ; preds = %66
%70 = load double*, double** %4
%71 = call i32 @free(double* %70)
store double* null, double** %4
br label %72
72: ; preds = %69, %66
%73 = load double*, double** %8
store double* %73, double** %4
%74 = load i32, i32* %6
store i32 %74, i32* %5
br label %75
75: ; preds = %72
%76 = load i32, i32* %7
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %7
br label %18
78: ; preds = %18
%79 = load double*, double** %4
%80 = load i32, i32* %5
%81 = sub nsw i32 %80, 1
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds double, double* %79, i64 %82
%84 = load double, double* %83
store double %84, double* %10
%85 = load double*, double** %4
%86 = call i32 @free(double* %85)
%87 = load double, double* %10
store double %87, double* %2
br label %88
88: ; preds = %78, %16
%89 = load double, double* %2
ret double %89
}

LLVM IR (-O2):
define double @bell_number(i32 %0) {
%2 = icmp ult i32 %0, 2
br i1 %2, label %75, label %3
3: ; preds = %1
%4 = zext i32 %0 to i64
br label %10
5: ; preds = %73
%6 = and i64 %11, 4294967295
%7 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %6
%8 = load double, double* %7
%9 = tail call i32 @free(double* %15)
br label %75
10: ; preds = %3, %73
%11 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %13, %73 ]
%12 = phi double* [ null, %3 ], [ %15, %73 ]
%13 = add nuw nsw i64 %11, 1
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = tail call double* @dvector(i32 %14)
%16 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %16, label %26, label %17
17: ; preds = %10
%18 = add nsw i64 %11, -1
%19 = add nsw i64 %11, -1
%20 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 %19
%21 = load double, double* %20
store double %21, double* %15
%22 = and i64 %11, 3
%23 = icmp ult i64 %18, 3
br i1 %23, label %55, label %24
24: ; preds = %17
%25 = and i64 %11, 9223372036854775804
br label %28
26: ; preds = %10
store double 1.000000e+00, double* %15
%27 = icmp eq double* %12, null
br i1 %27, label %73, label %71
28: ; preds = %28, %24
%29 = phi double [ %21, %24 ], [ %50, %28 ]
%30 = phi i64 [ 1, %24 ], [ %52, %28 ]
%31 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %53, %28 ]
%32 = add nsw i64 %30, -1
%33 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 %32
%34 = load double, double* %33
%35 = fadd double %34, %29
%36 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %30
store double %35, double* %36
%37 = add nuw nsw i64 %30, 1
%38 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 %30
%39 = load double, double* %38
%40 = fadd double %39, %35
%41 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %37
store double %40, double* %41
%42 = add nuw nsw i64 %30, 2
%43 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 %37
%44 = load double, double* %43
%45 = fadd double %44, %40
%46 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %42
store double %45, double* %46
%47 = add nuw nsw i64 %30, 3
%48 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 %42
%49 = load double, double* %48
%50 = fadd double %49, %45
%51 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %47
store double %50, double* %51
%52 = add nuw nsw i64 %30, 4
%53 = add nuw i64 %31, 4
%54 = icmp eq i64 %53, %25
br i1 %54, label %55, label %28
55: ; preds = %28, %17
%56 = phi double [ %21, %17 ], [ %50, %28 ]
%57 = phi i64 [ 1, %17 ], [ %52, %28 ]
%58 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %58, label %71, label %59
59: ; preds = %55, %59
%60 = phi double [ %66, %59 ], [ %56, %55 ]
%61 = phi i64 [ %68, %59 ], [ %57, %55 ]
%62 = phi i64 [ %69, %59 ], [ 0, %55 ]
%63 = add nsw i64 %61, -1
%64 = getelementptr inbounds double, double* %12, i64 %63
%65 = load double, double* %64
%66 = fadd double %65, %60
%67 = getelementptr inbounds double, double* %15, i64 %61
store double %66, double* %67
%68 = add nuw nsw i64 %61, 1
%69 = add i64 %62, 1
%70 = icmp eq i64 %69, %22
br i1 %70, label %71, label %59
71: ; preds = %55, %59, %26
%72 = tail call i32 @free(double* %12)
br label %73
73: ; preds = %71, %26
%74 = icmp eq i64 %13, %4
br i1 %74, label %5, label %10
75: ; preds = %1, %5
%76 = phi double [ %8, %5 ], [ 1.000000e+00, %1 ]
ret double %76
}