#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 */
int /*<<< orphan*/ free(double *);
double log(double);
scalar_t__ malloc(int);
double getEntropy(long count[], int size) {
  double *p = (double *)malloc(sizeof(double) * size);
  double total = 0;
  double entropy = 0;
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    p[i] = (double)count[i];
    total += p[i];
  }
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    p[i] /= total;
    entropy += p[i] * log(p[i]) / log(2.0);
  }
  free(p);
  return -entropy;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<getEntropy>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11b5 <getEntropy+0x85>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
cvtsi2sdq (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1169 <getEntropy+0x39>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1249 <getEntropy+0x119>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
call   1050 <log@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  0xde0(%rip),%xmm0
call   1050 <log@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
addsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11bc <getEntropy+0x8c>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<getEntropy>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x20,%rsp
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r15
lea    0x0(,%r14,8),%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%r13
test   %r14d,%r14d
jle    129a <getEntropy+0x16a>
mov    %r14d,%r12d
lea    -0x1(%r12),%rcx
mov    %r12d,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1178 <getEntropy+0x48>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %ecx,%ecx
jmp    11ec <getEntropy+0xbc>
mov    %r12d,%edx
and    $0xfffffffc,%edx
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sdq (%r15,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x0(%r13,%rcx,8)
addsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sdq 0x8(%r15,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%r13,%rcx,8)
addsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sdq 0x10(%r15,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x10(%r13,%rcx,8)
addsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sdq 0x18(%r15,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,0x18(%r13,%rcx,8)
addsd  %xmm0,%xmm1
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1190 <getEntropy+0x60>
test   %rax,%rax
je     122b <getEntropy+0xfb>
lea    0x0(,%rcx,8),%rdx
add    %r13,%rdx
lea    (%r15,%rcx,8),%rcx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sdq (%rcx,%rsi,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rdx,%rsi,8)
addsd  %xmm0,%xmm1
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rax
jne    1210 <getEntropy+0xe0>
test   %r14d,%r14d
jle    129a <getEntropy+0x16a>
xorpd  %xmm0,%xmm0
movapd %xmm0,(%rsp)
xor    %ebx,%ebx
movsd  %xmm1,0x10(%rsp)
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  0x0(%r13,%rbx,8),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,0x18(%rsp)
movsd  %xmm0,0x0(%r13,%rbx,8)
call   1050 <log@plt>
movsd  0x10(%rsp),%xmm1
mulsd  0x18(%rsp),%xmm0
divsd  0xd7f(%rip),%xmm0
movapd (%rsp),%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
movapd %xmm2,(%rsp)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r12
jne    1250 <getEntropy+0x120>
jmp    12a3 <getEntropy+0x173>
xorpd  %xmm0,%xmm0
movapd %xmm0,(%rsp)
mov    %r13,%rdi
call   1030 <free@plt>
movaps (%rsp),%xmm0
xorps  0xd5a(%rip),%xmm0
add    $0x20,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define double @getEntropy(i64* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i64*
%4 = alloca i32
%5 = alloca double*
%6 = alloca double
%7 = alloca double
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i64* %0, i64** %3
store i32 %1, i32* %4
%10 = load i32, i32* %4
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = mul i64 8, %11
%13 = trunc i64 %12 to i32
%14 = call i64 @malloc(i32 %13)
%15 = inttoptr i64 %14 to double*
store double* %15, double** %5
store double 0.000000e+00, double* %6
store double 0.000000e+00, double* %7
store i32 0, i32* %8
br label %16
16: ; preds = %38, %2
%17 = load i32, i32* %8
%18 = load i32, i32* %4
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %41
20: ; preds = %16
%21 = load i64*, i64** %3
%22 = load i32, i32* %8
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i64, i64* %21, i64 %23
%25 = load i64, i64* %24
%26 = sitofp i64 %25 to double
%27 = load double*, double** %5
%28 = load i32, i32* %8
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds double, double* %27, i64 %29
store double %26, double* %30
%31 = load double*, double** %5
%32 = load i32, i32* %8
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds double, double* %31, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = load double, double* %6
%37 = fadd double %36, %35
store double %37, double* %6
br label %38
38: ; preds = %20
%39 = load i32, i32* %8
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %8
br label %16
41: ; preds = %16
store i32 0, i32* %9
br label %42
42: ; preds = %70, %41
%43 = load i32, i32* %9
%44 = load i32, i32* %4
%45 = icmp slt i32 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %73
46: ; preds = %42
%47 = load double, double* %6
%48 = load double*, double** %5
%49 = load i32, i32* %9
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 %50
%52 = load double, double* %51
%53 = fdiv double %52, %47
store double %53, double* %51
%54 = load double*, double** %5
%55 = load i32, i32* %9
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds double, double* %54, i64 %56
%58 = load double, double* %57
%59 = load double*, double** %5
%60 = load i32, i32* %9
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds double, double* %59, i64 %61
%63 = load double, double* %62
%64 = call double @log(double %63)
%65 = fmul double %58, %64
%66 = call double @log(double 2.000000e+00)
%67 = fdiv double %65, %66
%68 = load double, double* %7
%69 = fadd double %68, %67
store double %69, double* %7
br label %70
70: ; preds = %46
%71 = load i32, i32* %9
%72 = add nsw i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %9
br label %42
73: ; preds = %42
%74 = load double*, double** %5
%75 = call i32 @free(double* %74)
%76 = load double, double* %7
%77 = fneg double %76
ret double %77
}

LLVM IR (-O2):
define double @getEntropy(i64* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = shl i32 %1, 3
%4 = tail call i64 @malloc(i32 %3)
%5 = inttoptr i64 %4 to double*
%6 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %6, label %7, label %65
7: ; preds = %2
%8 = zext i32 %1 to i64
%9 = add nsw i64 %8, -1
%10 = and i64 %8, 3
%11 = icmp ult i64 %9, 3
br i1 %11, label %14, label %12
12: ; preds = %7
%13 = and i64 %8, 4294967292
br label %35
14: ; preds = %35, %7
%15 = phi double [ undef, %7 ], [ %61, %35 ]
%16 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %62, %35 ]
%17 = phi double [ 0.000000e+00, %7 ], [ %61, %35 ]
%18 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %18, label %31, label %19
19: ; preds = %14, %19
%20 = phi i64 [ %28, %19 ], [ %16, %14 ]
%21 = phi double [ %27, %19 ], [ %17, %14 ]
%22 = phi i64 [ %29, %19 ], [ 0, %14 ]
%23 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %20
%24 = load i64, i64* %23
%25 = sitofp i64 %24 to double
%26 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %20
store double %25, double* %26
%27 = fadd double %21, %25
%28 = add nuw nsw i64 %20, 1
%29 = add i64 %22, 1
%30 = icmp eq i64 %29, %10
br i1 %30, label %31, label %19
31: ; preds = %19, %14
%32 = phi double [ %15, %14 ], [ %27, %19 ]
br i1 %6, label %33, label %65
33: ; preds = %31
%34 = zext i32 %1 to i64
br label %69
35: ; preds = %35, %12
%36 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %62, %35 ]
%37 = phi double [ 0.000000e+00, %12 ], [ %61, %35 ]
%38 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %63, %35 ]
%39 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %36
%40 = load i64, i64* %39
%41 = sitofp i64 %40 to double
%42 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %36
store double %41, double* %42
%43 = fadd double %37, %41
%44 = or i64 %36, 1
%45 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %44
%46 = load i64, i64* %45
%47 = sitofp i64 %46 to double
%48 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %44
store double %47, double* %48
%49 = fadd double %43, %47
%50 = or i64 %36, 2
%51 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %50
%52 = load i64, i64* %51
%53 = sitofp i64 %52 to double
%54 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %50
store double %53, double* %54
%55 = fadd double %49, %53
%56 = or i64 %36, 3
%57 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %56
%58 = load i64, i64* %57
%59 = sitofp i64 %58 to double
%60 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %56
store double %59, double* %60
%61 = fadd double %55, %59
%62 = add nuw nsw i64 %36, 4
%63 = add i64 %38, 4
%64 = icmp eq i64 %63, %13
br i1 %64, label %14, label %35
65: ; preds = %69, %2, %31
%66 = phi double [ 0.000000e+00, %31 ], [ 0.000000e+00, %2 ], [ %78, %69 ]
%67 = tail call i32 @free(double* %5)
%68 = fneg double %66
ret double %68
69: ; preds = %33, %69
%70 = phi i64 [ 0, %33 ], [ %79, %69 ]
%71 = phi double [ 0.000000e+00, %33 ], [ %78, %69 ]
%72 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %70
%73 = load double, double* %72
%74 = fdiv double %73, %32
store double %74, double* %72
%75 = tail call double @log(double %74)
%76 = fmul double %74, %75
%77 = fdiv double %76, 0x3FE62E42FEFA39EF
%78 = fadd double %71, %77
%79 = add nuw nsw i64 %70, 1
%80 = icmp eq i64 %79, %34
br i1 %80, label %65, label %69
}