#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 powf(float, int);
float exponential_io(float step, float max_steps, float max_val) {
  float ratio = ((float)step / (max_steps / 2));
  if (step == 0)
    return 0;
  if (step == max_steps)
    return max_val;
  if (ratio < 1)
    return powf((float)max_val / 2, (float)step / (max_steps / 2));
  return max_val / 2 + max_val / 2 -
         powf(max_val / 2,
              1 - ((float)step - (max_steps / 2)) / (max_steps / 2));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<exponential_io>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
movss  %xmm0,-0x8(%rbp)
movss  %xmm1,-0xc(%rbp)
movss  %xmm2,-0x10(%rbp)
movss  -0x8(%rbp),%xmm0
movss  -0xc(%rbp),%xmm1
movss  0xec7(%rip),%xmm2
divss  %xmm2,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
movss  -0x8(%rbp),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
jne    116a <exponential_io+0x5a>
jp     116a <exponential_io+0x5a>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    126f <exponential_io+0x15f>
movss  -0x8(%rbp),%xmm0
ucomiss -0xc(%rbp),%xmm0
jne    118e <exponential_io+0x7e>
jp     118e <exponential_io+0x7e>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    126f <exponential_io+0x15f>
movss  0xe6e(%rip),%xmm0
ucomiss -0x14(%rbp),%xmm0
jbe    11de <exponential_io+0xce>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  0xe53(%rip),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  -0x8(%rbp),%xmm1
movss  -0xc(%rbp),%xmm2
movss  0xe3d(%rip),%xmm3
divss  %xmm3,%xmm2
divss  %xmm2,%xmm1
cvttss2si %xmm1,%edi
call   1030 <powf@plt>
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    126f <exponential_io+0x15f>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  0xe15(%rip),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  -0x10(%rbp),%xmm1
movss  0xe04(%rip),%xmm2
divss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x18(%rbp)
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  0xdea(%rip),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  -0x8(%rbp),%xmm2
movss  -0xc(%rbp),%xmm1
movss  0xdd4(%rip),%xmm3
divss  %xmm3,%xmm1
subss  %xmm1,%xmm2
movss  -0xc(%rbp),%xmm1
movss  0xdbf(%rip),%xmm3
divss  %xmm3,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm2
movss  0xdb3(%rip),%xmm1
subss  %xmm2,%xmm1
cvttss2si %xmm1,%edi
call   1030 <powf@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movss  -0x18(%rbp),%xmm0
subss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
movss  -0x4(%rbp),%xmm0
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<exponential_io>:
push   %rax
xorps  %xmm3,%xmm3
ucomiss %xmm3,%xmm0
jne    111b <exponential_io+0xb>
jnp    1187 <exponential_io+0x77>
ucomiss %xmm1,%xmm0
jne    1127 <exponential_io+0x17>
jp     1127 <exponential_io+0x17>
movaps %xmm2,%xmm3
jmp    1187 <exponential_io+0x77>
mulss  0xed1(%rip),%xmm1
movaps %xmm0,%xmm4
divss  %xmm1,%xmm4
movss  0xec6(%rip),%xmm3
ucomiss %xmm4,%xmm3
mulss  0xeb7(%rip),%xmm2
jbe    1158 <exponential_io+0x48>
cvttss2si %xmm4,%edi
movaps %xmm2,%xmm0
pop    %rax
jmp    1030 <powf@plt>
movaps %xmm2,%xmm4
addss  %xmm2,%xmm4
movss  %xmm4,0x4(%rsp)
subss  %xmm1,%xmm0
divss  %xmm1,%xmm0
subss  %xmm0,%xmm3
cvttss2si %xmm3,%edi
movaps %xmm2,%xmm0
call   1030 <powf@plt>
movss  0x4(%rsp),%xmm3
subss  %xmm0,%xmm3
movaps %xmm3,%xmm0
pop    %rax
ret

LLVM IR (-O0):
define float @exponential_io(float %0, float %1, float %2) {
%4 = alloca float
%5 = alloca float
%6 = alloca float
%7 = alloca float
%8 = alloca float
store float %0, float* %5
store float %1, float* %6
store float %2, float* %7
%9 = load float, float* %5
%10 = load float, float* %6
%11 = fdiv float %10, 2.000000e+00
%12 = fdiv float %9, %11
store float %12, float* %8
%13 = load float, float* %5
%14 = fcmp oeq float %13, 0.000000e+00
br i1 %14, label %15, label %16
15: ; preds = %3
store float 0.000000e+00, float* %4
br label %53
16: ; preds = %3
%17 = load float, float* %5
%18 = load float, float* %6
%19 = fcmp oeq float %17, %18
br i1 %19, label %20, label %22
20: ; preds = %16
%21 = load float, float* %7
store float %21, float* %4
br label %53
22: ; preds = %16
%23 = load float, float* %8
%24 = fcmp olt float %23, 1.000000e+00
br i1 %24, label %25, label %34
25: ; preds = %22
%26 = load float, float* %7
%27 = fdiv float %26, 2.000000e+00
%28 = load float, float* %5
%29 = load float, float* %6
%30 = fdiv float %29, 2.000000e+00
%31 = fdiv float %28, %30
%32 = fptosi float %31 to i32
%33 = call float @powf(float %27, i32 %32)
store float %33, float* %4
br label %53
34: ; preds = %22
%35 = load float, float* %7
%36 = fdiv float %35, 2.000000e+00
%37 = load float, float* %7
%38 = fdiv float %37, 2.000000e+00
%39 = fadd float %36, %38
%40 = load float, float* %7
%41 = fdiv float %40, 2.000000e+00
%42 = load float, float* %5
%43 = load float, float* %6
%44 = fdiv float %43, 2.000000e+00
%45 = fsub float %42, %44
%46 = load float, float* %6
%47 = fdiv float %46, 2.000000e+00
%48 = fdiv float %45, %47
%49 = fsub float 1.000000e+00, %48
%50 = fptosi float %49 to i32
%51 = call float @powf(float %41, i32 %50)
%52 = fsub float %39, %51
store float %52, float* %4
br label %53
53: ; preds = %34, %25, %20, %15
%54 = load float, float* %4
ret float %54
}

LLVM IR (-O2):
define float @exponential_io(float %0, float %1, float %2) {
%4 = fmul float %1, 5.000000e-01
%5 = fdiv float %0, %4
%6 = fcmp oeq float %0, 0.000000e+00
br i1 %6, label %23, label %7
7: ; preds = %3
%8 = fcmp oeq float %0, %1
br i1 %8, label %23, label %9
9: ; preds = %7
%10 = fcmp olt float %5, 1.000000e+00
%11 = fmul float %2, 5.000000e-01
br i1 %10, label %12, label %15
12: ; preds = %9
%13 = fptosi float %5 to i32
%14 = tail call float @powf(float %11, i32 %13)
br label %23
15: ; preds = %9
%16 = fadd float %11, %11
%17 = fsub float %0, %4
%18 = fdiv float %17, %4
%19 = fsub float 1.000000e+00, %18
%20 = fptosi float %19 to i32
%21 = tail call float @powf(float %11, i32 %20)
%22 = fsub float %16, %21
br label %23
23: ; preds = %7, %3, %15, %12
%24 = phi float [ %14, %12 ], [ %22, %15 ], [ 0.000000e+00, %3 ], [ %2, %7 ]
ret float %24
}