#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 scalar_t__ uint32_t;

/* Variables and functions */
scalar_t__ INT_MAX;
int atoi(char *);
int /*<<< orphan*/ fflush(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ fork();
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int, scalar_t__);
int rnd(scalar_t__);
int /*<<< orphan*/ stdout;
int main(int argc, char *argv[]) {
  int n[100];
  for (int i = 0; i < argc - 1; i++) {
    n[i] = atoi(argv[i + 1]);
  }
  int skip = !!fork() + 2 * (!!fork());
  for (uint32_t i = skip; i != INT_MAX; i += 4) {
    int x = rnd(i);
    for (int j = 0; j < argc - 1; j++) {
      if (n[j] == x) {
        printf("%d %d\n", j, i);
        fflush(stdout);
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x1c0,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x1a4(%rbp)
mov    -0x1a4(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11c4 <main+0x74>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1a4(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdi
call   1060 <atoi@plt>
mov    %eax,%ecx
movslq -0x1a4(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x1a0(%rbp,%rax,4)
mov    -0x1a4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1a4(%rbp)
jmp    1173 <main+0x23>
mov    $0x0,%al
call   1070 <fork@plt>
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
xor    $0xff,%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x1bc(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1070 <fork@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x1bc(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%ecx
setne  %cl
xor    $0xff,%cl
xor    $0xff,%cl
and    $0x1,%cl
movzbl %cl,%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1a8(%rbp)
movslq -0x1a8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x1b0(%rbp)
mov    -0x1b0(%rbp),%rax
mov    0x2dc0(%rip),%rcx
cmp    (%rcx),%rax
je     12d7 <main+0x187>
mov    -0x1b0(%rbp),%rdi
call   1040 <rnd@plt>
mov    %eax,-0x1b4(%rbp)
movl   $0x0,-0x1b8(%rbp)
mov    -0x1b8(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12bb <main+0x16b>
movslq -0x1b8(%rbp),%rax
mov    -0x1a0(%rbp,%rax,4),%eax
cmp    -0x1b4(%rbp),%eax
jne    12a2 <main+0x152>
mov    -0x1b8(%rbp),%esi
mov    -0x1b0(%rbp),%rdx
lea    0xd71(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    0x2d3d(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
call   1050 <fflush@plt>
jmp    12a7 <main+0x157>
mov    -0x1b8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1b8(%rbp)
jmp    124d <main+0xfd>
jmp    12c0 <main+0x170>
mov    -0x1b0(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x1b0(%rbp)
jmp    121a <main+0xca>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1c0,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x1a8,%rsp
lea    -0x1(%rdi),%eax
mov    %eax,%r13d
mov    %rdi,0x8(%rsp)
cmp    $0x2,%edi
jl     119a <main+0x4a>
mov    %rsi,%r14
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%rbp),%rbx
mov    0x8(%r14,%rbp,8),%rdi
call   1060 <atoi@plt>
mov    %eax,0x10(%rsp,%rbp,4)
mov    %rbx,%rbp
cmp    %rbx,%r13
jne    1180 <main+0x30>
xor    %eax,%eax
call   1070 <fork@plt>
xor    %ebx,%ebx
test   %eax,%eax
setne  %bl
xor    %eax,%eax
call   1070 <fork@plt>
xor    %ecx,%ecx
test   %eax,%eax
setne  %cl
lea    (%rbx,%rcx,2),%r12
mov    0x2e27(%rip),%rax
cmp    (%rax),%r12
jne    11da <main+0x8a>
xor    %eax,%eax
add    $0x1a8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    0xe1f(%rip),%r15
mov    0x2df0(%rip),%r14
jmp    1200 <main+0xb0>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x4,%r12
mov    0x2ded(%rip),%rax
cmp    (%rax),%r12
je     11c6 <main+0x76>
mov    %r12,%rdi
call   1040 <rnd@plt>
cmpl   $0x2,0x8(%rsp)
jl     11f0 <main+0xa0>
mov    %eax,%ebp
xor    %ebx,%ebx
jmp    1229 <main+0xd9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r13
je     11f0 <main+0xa0>
cmp    %ebp,0x10(%rsp,%rbx,4)
jne    1220 <main+0xd0>
mov    %r15,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <printf@plt>
mov    (%r14),%edi
call   1050 <fflush@plt>
jmp    1220 <main+0xd0>

LLVM IR (-O0):
@INT_MAX = global i64 0
@.str = [7 x i8] c"%d %d\0A\00"
@stdout = global i32 0
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca [100 x i32]
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i64
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i32 0, i32* %7
br label %12
12: ; preds = %28, %2
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32, i32* %4
%15 = sub nsw i32 %14, 1
%16 = icmp slt i32 %13, %15
br i1 %16, label %17, label %31
17: ; preds = %12
%18 = load i8**, i8*** %5
%19 = load i32, i32* %7
%20 = add nsw i32 %19, 1
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i8*, i8** %18, i64 %21
%23 = load i8*, i8** %22
%24 = call i32 @atoi(i8* %23)
%25 = load i32, i32* %7
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %6, i64 0, i64 %26
store i32 %24, i32* %27
br label %28
28: ; preds = %17
%29 = load i32, i32* %7
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %7
br label %12
31: ; preds = %12
%32 = call i32 (...) @fork()
%33 = icmp ne i32 %32, 0
%34 = xor i1 %33, true
%35 = xor i1 %34, true
%36 = zext i1 %35 to i32
%37 = call i32 (...) @fork()
%38 = icmp ne i32 %37, 0
%39 = xor i1 %38, true
%40 = xor i1 %39, true
%41 = zext i1 %40 to i32
%42 = mul nsw i32 2, %41
%43 = add nsw i32 %36, %42
store i32 %43, i32* %8
%44 = load i32, i32* %8
%45 = sext i32 %44 to i64
store i64 %45, i64* %9
br label %46
46: ; preds = %76, %31
%47 = load i64, i64* %9
%48 = load i64, i64* @INT_MAX
%49 = icmp ne i64 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %79
50: ; preds = %46
%51 = load i64, i64* %9
%52 = call i32 @rnd(i64 %51)
store i32 %52, i32* %10
store i32 0, i32* %11
br label %53
53: ; preds = %72, %50
%54 = load i32, i32* %11
%55 = load i32, i32* %4
%56 = sub nsw i32 %55, 1
%57 = icmp slt i32 %54, %56
br i1 %57, label %58, label %75
58: ; preds = %53
%59 = load i32, i32* %11
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %6, i64 0, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = load i32, i32* %10
%64 = icmp eq i32 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %71
65: ; preds = %58
%66 = load i32, i32* %11
%67 = load i64, i64* %9
%68 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([7 x i8], [7 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %66, i64 %67)
%69 = load i32, i32* @stdout
%70 = call i32 @fflush(i32 %69)
br label %71
71: ; preds = %65, %58
br label %72
72: ; preds = %71
%73 = load i32, i32* %11
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %11
br label %53
75: ; preds = %53
br label %76
76: ; preds = %75
%77 = load i64, i64* %9
%78 = add nsw i64 %77, 4
store i64 %78, i64* %9
br label %46
79: ; preds = %46
%80 = load i32, i32* %3
ret i32 %80
}

LLVM IR (-O2):
@INT_MAX = global i64 0
@.str = [7 x i8] c"%d %d\0A\00"
@stdout = global i32 0
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = alloca [100 x i32]
%4 = bitcast [100 x i32]* %3 to i8*
%5 = add i32 %0, -1
%6 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %6, label %7, label %9
7: ; preds = %2
%8 = zext i32 %5 to i64
br label %21
9: ; preds = %21, %2
%10 = tail call i32 (...) @fork()
%11 = icmp ne i32 %10, 0
%12 = zext i1 %11 to i64
%13 = tail call i32 (...) @fork()
%14 = icmp eq i32 %13, 0
%15 = select i1 %14, i64 0, i64 2
%16 = or i64 %15, %12
%17 = load i64, i64* @INT_MAX
%18 = icmp eq i64 %16, %17
br i1 %18, label %29, label %19
19: ; preds = %9
%20 = zext i32 %5 to i64
br label %30
21: ; preds = %7, %21
%22 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %23, %21 ]
%23 = add nuw nsw i64 %22, 1
%24 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 %23
%25 = load i8*, i8** %24
%26 = tail call i32 @atoi(i8* %25)
%27 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %3, i64 0, i64 %22
store i32 %26, i32* %27
%28 = icmp eq i64 %23, %8
br i1 %28, label %9, label %21
29: ; preds = %33, %9
ret i32 0
30: ; preds = %19, %33
%31 = phi i64 [ %16, %19 ], [ %34, %33 ]
%32 = tail call i32 @rnd(i64 %31)
br i1 %6, label %37, label %33
33: ; preds = %47, %30
%34 = add nuw nsw i64 %31, 4
%35 = load i64, i64* @INT_MAX
%36 = icmp eq i64 %34, %35
br i1 %36, label %29, label %30
37: ; preds = %30, %47
%38 = phi i64 [ %48, %47 ], [ 0, %30 ]
%39 = getelementptr inbounds [100 x i32], [100 x i32]* %3, i64 0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp eq i32 %40, %32
br i1 %41, label %42, label %47
42: ; preds = %37
%43 = trunc i64 %38 to i32
%44 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([7 x i8], [7 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %43, i64 %31)
%45 = load i32, i32* @stdout
%46 = tail call i32 @fflush(i32 %45)
br label %47
47: ; preds = %37, %42
%48 = add nuw nsw i64 %38, 1
%49 = icmp eq i64 %48, %20
br i1 %49, label %33, label %37
}