#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 cos(double);
double sqrt(float);
void ptov(int x, int y, int width, int height, float v[3]) {
  float d, a;
  v[0] = (2.0 * x - width) / width;
  v[1] = (height - 2.0 * y) / height;
  d = sqrt(v[0] * v[0] + v[1] * v[1]);
  v[2] = cos((3.14159265358979323846 / 2.0) * ((d < 1.0) ? d : 1.0));
  a = 1.0 / sqrt(v[0] * v[0] + v[1] * v[1] + v[2] * v[2]);
  v[0] *= a;
  v[1] *= a;
  v[2] *= a;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ptov>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
mov    %r8,-0x18(%rbp)
cvtsi2sdl -0x4(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm1
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
cvtsi2sdl -0x10(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0x8(%rbp),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
cvtsi2sdl -0x10(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x4(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
mulss  0x4(%rax),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
call   1040 <sqrt@plt>
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm1
movsd  0xe19(%rip),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    1204 <ptov+0xe4>
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
jmp    1216 <ptov+0xf6>
movsd  0xdf4(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
jmp    1216 <ptov+0xf6>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
movsd  0xde5(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
call   1030 <cos@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  %xmm0,0x8(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm2
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mulss  0x4(%rax),%xmm0
mulss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movss  0x8(%rax),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
call   1040 <sqrt@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  0xd77(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x20(%rbp)
movss  -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mulss  (%rax),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax)
movss  -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mulss  0x4(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rax)
movss  -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mulss  0x8(%rax),%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%rax)
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ptov>:
push   %rbx
cvtsi2sd %edi,%xmm0
cvtsi2sd %edx,%xmm1
mov    %r8,%rbx
addsd  %xmm0,%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %ecx,%xmm1
movss  %xmm0,(%r8)
cvtsi2sd %esi,%xmm2
addsd  %xmm2,%xmm2
movapd %xmm1,%xmm3
subsd  %xmm2,%xmm3
divsd  %xmm1,%xmm3
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsd2ss %xmm3,%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%r8)
mulss  %xmm1,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
call   1040 <sqrt@plt>
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
minsd  0xe76(%rip),%xmm0
mulsd  0xe76(%rip),%xmm0
call   1030 <cos@plt>
movss  %xmm0,0x8(%rbx)
movss  (%rbx),%xmm1
movss  0x4(%rbx),%xmm2
mulss  %xmm2,%xmm2
mulss  %xmm1,%xmm1
addss  %xmm2,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
call   1040 <sqrt@plt>
movsd  0xe3a(%rip),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsd2ss %xmm1,%xmm0
movss  (%rbx),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%rbx)
movss  0x4(%rbx),%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x4(%rbx)
mulss  0x8(%rbx),%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%rbx)
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define void @ptov(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, float* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca float*
%11 = alloca float
%12 = alloca float
store i32 %0, i32* %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store float* %4, float** %10
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sitofp i32 %13 to double
%15 = load i32, i32* %8
%16 = sitofp i32 %15 to double
%17 = fneg double %16
%18 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 2.000000e+00, double %14, double %17)
%19 = load i32, i32* %8
%20 = sitofp i32 %19 to double
%21 = fdiv double %18, %20
%22 = fptrunc double %21 to float
%23 = load float*, float** %10
%24 = getelementptr inbounds float, float* %23, i64 0
store float %22, float* %24
%25 = load i32, i32* %9
%26 = sitofp i32 %25 to double
%27 = load i32, i32* %7
%28 = sitofp i32 %27 to double
%29 = call double @llvm.fmuladd.f64(double -2.000000e+00, double %28, double %26)
%30 = load i32, i32* %9
%31 = sitofp i32 %30 to double
%32 = fdiv double %29, %31
%33 = fptrunc double %32 to float
%34 = load float*, float** %10
%35 = getelementptr inbounds float, float* %34, i64 1
store float %33, float* %35
%36 = load float*, float** %10
%37 = getelementptr inbounds float, float* %36, i64 0
%38 = load float, float* %37
%39 = load float*, float** %10
%40 = getelementptr inbounds float, float* %39, i64 0
%41 = load float, float* %40
%42 = load float*, float** %10
%43 = getelementptr inbounds float, float* %42, i64 1
%44 = load float, float* %43
%45 = load float*, float** %10
%46 = getelementptr inbounds float, float* %45, i64 1
%47 = load float, float* %46
%48 = fmul float %44, %47
%49 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %38, float %41, float %48)
%50 = call double @sqrt(float %49)
%51 = fptrunc double %50 to float
store float %51, float* %11
%52 = load float, float* %11
%53 = fpext float %52 to double
%54 = fcmp olt double %53, 1.000000e+00
br i1 %54, label %55, label %58
55: ; preds = %5
%56 = load float, float* %11
%57 = fpext float %56 to double
br label %59
58: ; preds = %5
br label %59
59: ; preds = %58, %55
%60 = phi double [ %57, %55 ], [ 1.000000e+00, %58 ]
%61 = fmul double 0x3FF921FB54442D18, %60
%62 = call float @cos(double %61)
%63 = load float*, float** %10
%64 = getelementptr inbounds float, float* %63, i64 2
store float %62, float* %64
%65 = load float*, float** %10
%66 = getelementptr inbounds float, float* %65, i64 0
%67 = load float, float* %66
%68 = load float*, float** %10
%69 = getelementptr inbounds float, float* %68, i64 0
%70 = load float, float* %69
%71 = load float*, float** %10
%72 = getelementptr inbounds float, float* %71, i64 1
%73 = load float, float* %72
%74 = load float*, float** %10
%75 = getelementptr inbounds float, float* %74, i64 1
%76 = load float, float* %75
%77 = fmul float %73, %76
%78 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %67, float %70, float %77)
%79 = load float*, float** %10
%80 = getelementptr inbounds float, float* %79, i64 2
%81 = load float, float* %80
%82 = load float*, float** %10
%83 = getelementptr inbounds float, float* %82, i64 2
%84 = load float, float* %83
%85 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %81, float %84, float %78)
%86 = call double @sqrt(float %85)
%87 = fdiv double 1.000000e+00, %86
%88 = fptrunc double %87 to float
store float %88, float* %12
%89 = load float, float* %12
%90 = load float*, float** %10
%91 = getelementptr inbounds float, float* %90, i64 0
%92 = load float, float* %91
%93 = fmul float %92, %89
store float %93, float* %91
%94 = load float, float* %12
%95 = load float*, float** %10
%96 = getelementptr inbounds float, float* %95, i64 1
%97 = load float, float* %96
%98 = fmul float %97, %94
store float %98, float* %96
%99 = load float, float* %12
%100 = load float*, float** %10
%101 = getelementptr inbounds float, float* %100, i64 2
%102 = load float, float* %101
%103 = fmul float %102, %99
store float %103, float* %101
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @ptov(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, float* nocapture %4) {
%6 = sitofp i32 %0 to double
%7 = sitofp i32 %2 to double
%8 = fneg double %7
%9 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %6, double 2.000000e+00, double %8)
%10 = fdiv double %9, %7
%11 = fptrunc double %10 to float
store float %11, float* %4
%12 = sitofp i32 %3 to double
%13 = sitofp i32 %1 to double
%14 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %13, double -2.000000e+00, double %12)
%15 = fdiv double %14, %12
%16 = fptrunc double %15 to float
%17 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 1
store float %16, float* %17
%18 = fmul float %16, %16
%19 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %11, float %11, float %18)
%20 = tail call double @sqrt(float %19)
%21 = fptrunc double %20 to float
%22 = fpext float %21 to double
%23 = fcmp olt double %22, 1.000000e+00
%24 = select i1 %23, double %22, double 1.000000e+00
%25 = fmul double %24, 0x3FF921FB54442D18
%26 = tail call float @cos(double %25)
%27 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 2
store float %26, float* %27
%28 = load float, float* %4
%29 = load float, float* %17
%30 = fmul float %29, %29
%31 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %28, float %28, float %30)
%32 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %26, float %26, float %31)
%33 = tail call double @sqrt(float %32)
%34 = fdiv double 1.000000e+00, %33
%35 = fptrunc double %34 to float
%36 = load float, float* %4
%37 = fmul float %36, %35
store float %37, float* %4
%38 = load float, float* %17
%39 = fmul float %38, %35
store float %39, float* %17
%40 = load float, float* %27
%41 = fmul float %40, %35
store float %41, float* %27
ret void
}