#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 get_distance(double const *const, double const *const, int);
int index_of_nearest_point(double const *const *, int, int, int);
scalar_t__ isnormal(double);
scalar_t__ log(double);
int xor128();
double lyapunov_exponent_sss(const double *const *data, int t, int n, int T,
                             int N) {
  if (t <= T)
    return 0;
  double lyap_exp = 0;
  for (int i = 0; i < N; i++) {
    int I = xor128() % (t - T);
    int J = index_of_nearest_point((const double *const *)data, I, t - T, n);
    double dist_0 = get_distance(data[I], data[J], n);
    double dist_T = get_distance(data[I + T], data[J + T], n);
    if (isnormal(dist_0)) {
      lyap_exp += log(dist_T / dist_0);
    }
  }
  lyap_exp /= N * T;
  return lyap_exp;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<lyapunov_exponent_sss>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     1182 <lyapunov_exponent_sss+0x32>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    1284 <lyapunov_exponent_sss+0x134>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1261 <lyapunov_exponent_sss+0x111>
mov    $0x0,%al
call   1050 <xor128@plt>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x1c(%rbp),%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x30(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
call   1070 <index_of_nearest_point@plt>
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1040 <get_distance@plt>
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1040 <get_distance@plt>
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
call   1030 <isnormal@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     124e <lyapunov_exponent_sss+0xfe>
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
divsd  -0x40(%rbp),%xmm0
call   1060 <log@plt>
cvtsi2sd %rax,%xmm0
addsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
jmp    1253 <lyapunov_exponent_sss+0x103>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1191 <lyapunov_exponent_sss+0x41>
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<lyapunov_exponent_sss>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %esi,%r12d
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    %ecx,0x8(%rsp)
sub    %ecx,%r12d
jle    125c <lyapunov_exponent_sss+0x10c>
test   %r8d,%r8d
mov    %r8d,0xc(%rsp)
jle    1244 <lyapunov_exponent_sss+0xf4>
mov    %edx,%r13d
mov    %rdi,%rbp
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    %r8d,%r14d
jmp    11bd <lyapunov_exponent_sss+0x6d>
nop
movsd  0x20(%rsp),%xmm0
divsd  0x18(%rsp),%xmm0
call   1060 <log@plt>
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %rax,%xmm1
movsd  0x10(%rsp),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0xffffffff,%r14d
je     1248 <lyapunov_exponent_sss+0xf8>
movsd  %xmm0,0x10(%rsp)
xor    %eax,%eax
call   1050 <xor128@plt>
cltd
idiv   %r12d
mov    %edx,%ebx
mov    %rbp,%rdi
mov    %edx,%esi
mov    %r12d,%edx
mov    %r13d,%ecx
call   1070 <index_of_nearest_point@plt>
movslq %ebx,%rbx
mov    0x0(%rbp,%rbx,8),%rdi
movslq %eax,%r15
mov    0x0(%rbp,%r15,8),%rsi
mov    %r13d,%edx
call   1040 <get_distance@plt>
movsd  %xmm0,0x18(%rsp)
mov    0x8(%rsp),%ecx
add    %ecx,%ebx
movslq %ebx,%rax
mov    0x0(%rbp,%rax,8),%rdi
add    %ecx,%r15d
movslq %r15d,%rax
mov    0x0(%rbp,%rax,8),%rsi
mov    %r13d,%edx
call   1040 <get_distance@plt>
movsd  %xmm0,0x20(%rsp)
movsd  0x18(%rsp),%xmm0
call   1030 <isnormal@plt>
test   %rax,%rax
jne    1190 <lyapunov_exponent_sss+0x40>
movsd  0x10(%rsp),%xmm0
jmp    11b3 <lyapunov_exponent_sss+0x63>
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    0xc(%rsp),%eax
imul   0x8(%rsp),%eax
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %eax,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @lyapunov_exponent_sss(double** %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca double
%7 = alloca double**
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca double
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca double
%17 = alloca double
store double** %0, double*** %7
store i32 %1, i32* %8
store i32 %2, i32* %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %10
%20 = icmp sle i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %22
21: ; preds = %5
store double 0.000000e+00, double* %6
br label %91
22: ; preds = %5
store double 0.000000e+00, double* %12
store i32 0, i32* %13
br label %23
23: ; preds = %80, %22
%24 = load i32, i32* %13
%25 = load i32, i32* %11
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %83
27: ; preds = %23
%28 = call i32 (...) @xor128()
%29 = load i32, i32* %8
%30 = load i32, i32* %10
%31 = sub nsw i32 %29, %30
%32 = srem i32 %28, %31
store i32 %32, i32* %14
%33 = load double**, double*** %7
%34 = load i32, i32* %14
%35 = load i32, i32* %8
%36 = load i32, i32* %10
%37 = sub nsw i32 %35, %36
%38 = load i32, i32* %9
%39 = call i32 @index_of_nearest_point(double** %33, i32 %34, i32 %37, i32 %38)
store i32 %39, i32* %15
%40 = load double**, double*** %7
%41 = load i32, i32* %14
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds double*, double** %40, i64 %42
%44 = load double*, double** %43
%45 = load double**, double*** %7
%46 = load i32, i32* %15
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds double*, double** %45, i64 %47
%49 = load double*, double** %48
%50 = load i32, i32* %9
%51 = call double @get_distance(double* %44, double* %49, i32 %50)
store double %51, double* %16
%52 = load double**, double*** %7
%53 = load i32, i32* %14
%54 = load i32, i32* %10
%55 = add nsw i32 %53, %54
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds double*, double** %52, i64 %56
%58 = load double*, double** %57
%59 = load double**, double*** %7
%60 = load i32, i32* %15
%61 = load i32, i32* %10
%62 = add nsw i32 %60, %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double*, double** %59, i64 %63
%65 = load double*, double** %64
%66 = load i32, i32* %9
%67 = call double @get_distance(double* %58, double* %65, i32 %66)
store double %67, double* %17
%68 = load double, double* %16
%69 = call i64 @isnormal(double %68)
%70 = icmp ne i64 %69, 0
br i1 %70, label %71, label %79
71: ; preds = %27
%72 = load double, double* %17
%73 = load double, double* %16
%74 = fdiv double %72, %73
%75 = call i64 @log(double %74)
%76 = sitofp i64 %75 to double
%77 = load double, double* %12
%78 = fadd double %77, %76
store double %78, double* %12
br label %79
79: ; preds = %71, %27
br label %80
80: ; preds = %79
%81 = load i32, i32* %13
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %13
br label %23
83: ; preds = %23
%84 = load i32, i32* %11
%85 = load i32, i32* %10
%86 = mul nsw i32 %84, %85
%87 = sitofp i32 %86 to double
%88 = load double, double* %12
%89 = fdiv double %88, %87
store double %89, double* %12
%90 = load double, double* %12
store double %90, double* %6
br label %91
91: ; preds = %83, %21
%92 = load double, double* %6
ret double %92
}

LLVM IR (-O2):
define double @lyapunov_exponent_sss(double** %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %1, %3
br i1 %6, label %7, label %49
7: ; preds = %5
%8 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %8, label %9, label %11
9: ; preds = %7
%10 = sub nsw i32 %1, %3
br label %16
11: ; preds = %45, %7
%12 = phi double [ 0.000000e+00, %7 ], [ %46, %45 ]
%13 = mul nsw i32 %4, %3
%14 = sitofp i32 %13 to double
%15 = fdiv double %12, %14
br label %49
16: ; preds = %9, %45
%17 = phi double [ 0.000000e+00, %9 ], [ %46, %45 ]
%18 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %47, %45 ]
%19 = tail call i32 (...) @xor128()
%20 = srem i32 %19, %10
%21 = tail call i32 @index_of_nearest_point(double** %0, i32 %20, i32 %10, i32 %2)
%22 = sext i32 %20 to i64
%23 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %22
%24 = load double*, double** %23
%25 = sext i32 %21 to i64
%26 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %25
%27 = load double*, double** %26
%28 = tail call double @get_distance(double* %24, double* %27, i32 %2)
%29 = add nsw i32 %20, %3
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %30
%32 = load double*, double** %31
%33 = add nsw i32 %21, %3
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds double*, double** %0, i64 %34
%36 = load double*, double** %35
%37 = tail call double @get_distance(double* %32, double* %36, i32 %2)
%38 = tail call i64 @isnormal(double %28)
%39 = icmp eq i64 %38, 0
br i1 %39, label %45, label %40
40: ; preds = %16
%41 = fdiv double %37, %28
%42 = tail call i64 @log(double %41)
%43 = sitofp i64 %42 to double
%44 = fadd double %17, %43
br label %45
45: ; preds = %40, %16
%46 = phi double [ %44, %40 ], [ %17, %16 ]
%47 = add nuw nsw i32 %18, 1
%48 = icmp eq i32 %47, %4
br i1 %48, label %11, label %16
49: ; preds = %5, %11
%50 = phi double [ %15, %11 ], [ 0.000000e+00, %5 ]
ret double %50
}