#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 */
typedef size_t uint16_t;

/* Variables and functions */
void histogram(uint16_t *in, int w, int h, int range, int *histo) {
  int i;
  for (i = 0; i <= range; i++)
    histo[i] = 0;
  for (i = 0; i < w * h; i++)
    histo[in[i]]++;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<histogram>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     1145 <histogram+0x45>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111c <histogram+0x1c>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1185 <histogram+0x85>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,8),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    114c <histogram+0x4c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<histogram>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %r8,%rbx
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
test   %ecx,%ecx
js     113a <histogram+0x2a>
mov    %ecx,%eax
lea    0x4(,%rax,4),%rdx
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
imul   %r15d,%ebp
test   %ebp,%ebp
jle    11b1 <histogram+0xa1>
mov    %ebp,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rdx
jae    1157 <histogram+0x47>
xor    %edx,%edx
jmp    118c <histogram+0x7c>
and    $0xfffffffc,%ecx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r14,%rdx,8),%rsi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
mov    0x8(%r14,%rdx,8),%rsi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
mov    0x10(%r14,%rdx,8),%rsi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
mov    0x18(%r14,%rdx,8),%rsi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1160 <histogram+0x50>
test   %rax,%rax
je     11b1 <histogram+0xa1>
lea    (%r14,%rdx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rcx,%rdx,8),%rsi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11a0 <histogram+0x90>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @histogram(i64* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32* %4) {
%6 = alloca i64*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32
store i64* %0, i64** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store i32* %4, i32** %10
store i32 0, i32* %11
br label %12
12: ; preds = %21, %5
%13 = load i32, i32* %11
%14 = load i32, i32* %9
%15 = icmp sle i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %24
16: ; preds = %12
%17 = load i32*, i32** %10
%18 = load i32, i32* %11
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
store i32 0, i32* %20
br label %21
21: ; preds = %16
%22 = load i32, i32* %11
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %11
br label %12
24: ; preds = %12
store i32 0, i32* %11
br label %25
25: ; preds = %41, %24
%26 = load i32, i32* %11
%27 = load i32, i32* %7
%28 = load i32, i32* %8
%29 = mul nsw i32 %27, %28
%30 = icmp slt i32 %26, %29
br i1 %30, label %31, label %44
31: ; preds = %25
%32 = load i32*, i32** %10
%33 = load i64*, i64** %6
%34 = load i32, i32* %11
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i64, i64* %33, i64 %35
%37 = load i64, i64* %36
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %38
br label %41
41: ; preds = %31
%42 = load i32, i32* %11
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %11
br label %25
44: ; preds = %25
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @histogram(i64* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32* nocapture %4) {
%6 = icmp slt i32 %3, 0
br i1 %6, label %12, label %7
7: ; preds = %5
%8 = bitcast i32* %4 to i8*
%9 = zext i32 %3 to i64
%10 = shl nuw nsw i64 %9, 2
%11 = add nuw nsw i64 %10, 4
br label %12
12: ; preds = %7, %5
%13 = mul i32 %2, %1
%14 = icmp sgt i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %65
15: ; preds = %12
%16 = zext i32 %13 to i64
%17 = add nsw i64 %16, -1
%18 = and i64 %16, 3
%19 = icmp ult i64 %17, 3
br i1 %19, label %51, label %20
20: ; preds = %15
%21 = and i64 %16, 4294967292
br label %22
22: ; preds = %22, %20
%23 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %48, %22 ]
%24 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %49, %22 ]
%25 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %23
%26 = load i64, i64* %25
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %27
%30 = or i64 %23, 1
%31 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %30
%32 = load i64, i64* %31
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %33
%36 = or i64 %23, 2
%37 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %36
%38 = load i64, i64* %37
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %39
%42 = or i64 %23, 3
%43 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %42
%44 = load i64, i64* %43
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %45
%48 = add nuw nsw i64 %23, 4
%49 = add i64 %24, 4
%50 = icmp eq i64 %49, %21
br i1 %50, label %51, label %22
51: ; preds = %22, %15
%52 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %48, %22 ]
%53 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %53, label %65, label %54
54: ; preds = %51, %54
%55 = phi i64 [ %62, %54 ], [ %52, %51 ]
%56 = phi i64 [ %63, %54 ], [ 0, %51 ]
%57 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %55
%58 = load i64, i64* %57
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %59
%62 = add nuw nsw i64 %55, 1
%63 = add i64 %56, 1
%64 = icmp eq i64 %63, %18
br i1 %64, label %65, label %54
65: ; preds = %51, %54, %12
ret void
}