#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 fabsl(long double);
long double sqrtl(long double);
unsigned burningship_it(unsigned maxit, long double *cx, long double *cy,
                        long double *modulus) {
  unsigned it = 1;
  long double x;
  long double y;
  long double xc;
  long double yc;
  long double x2;
  long double y2;
  x = xc = *cx;
  y = yc = *cy;
  x2 = x * x;
  y2 = y * y;
  while ((x2 + y2) < 4 && it++ < maxit) {
    y = 2 * fabsl(x * y) - yc;
    x = x2 - y2 - xc;
    x2 = x * x;
    y2 = y * y;
  }
  if (it >= maxit || it == 0)
    return 0;
  unsigned n = 2;
  while (n--) {
    y = 2 * fabsl(x * y) - yc;
    x = x2 - y2 - xc;
    x2 = x * x;
    y2 = y * y;
  }
  if (modulus)
    *modulus = sqrtl(x2 + y2);
  return it;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<burningship_it>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0xb0,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
fldt   (%rax)
fld    %st(0)
fstpt  -0x60(%rbp)
fstpt  -0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
fldt   (%rax)
fld    %st(0)
fstpt  -0x70(%rbp)
fstpt  -0x50(%rbp)
fldt   -0x40(%rbp)
fmul   %st,%st(0)
fstpt  -0x80(%rbp)
fldt   -0x50(%rbp)
fmul   %st,%st(0)
fstpt  -0x90(%rbp)
fldt   -0x80(%rbp)
fldt   -0x90(%rbp)
faddp  %st,%st(1)
xor    %eax,%eax
flds   0xe7d(%rip)
fucomip %st(1),%st
fstp   %st(0)
mov    %al,-0x9d(%rbp)
jbe    11af <burningship_it+0x8f>
jmp    1198 <burningship_it+0x78>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
cmp    -0x8(%rbp),%eax
setb   %al
mov    %al,-0x9d(%rbp)
mov    -0x9d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11c2 <burningship_it+0xa2>
jmp    1215 <burningship_it+0xf5>
fldt   -0x40(%rbp)
fldt   -0x50(%rbp)
fmulp  %st,%st(1)
mov    %rsp,%rax
fstpt  (%rax)
call   1030 <fabsl@plt>
add    %eax,%eax
mov    %eax,-0x9c(%rbp)
fildl  -0x9c(%rbp)
fldt   -0x70(%rbp)
fsubrp %st,%st(1)
fstpt  -0x50(%rbp)
fldt   -0x80(%rbp)
fldt   -0x90(%rbp)
fsubrp %st,%st(1)
fldt   -0x60(%rbp)
fsubrp %st,%st(1)
fstpt  -0x40(%rbp)
fldt   -0x40(%rbp)
fmul   %st,%st(0)
fstpt  -0x80(%rbp)
fldt   -0x50(%rbp)
fmul   %st,%st(0)
fstpt  -0x90(%rbp)
jmp    1170 <burningship_it+0x50>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jae    122b <burningship_it+0x10b>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jne    1237 <burningship_it+0x117>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    12da <burningship_it+0x1ba>
movl   $0x2,-0x94(%rbp)
mov    -0x94(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x94(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     12ae <burningship_it+0x18e>
fldt   -0x40(%rbp)
fldt   -0x50(%rbp)
fmulp  %st,%st(1)
mov    %rsp,%rax
fstpt  (%rax)
call   1030 <fabsl@plt>
add    %eax,%eax
mov    %eax,-0x98(%rbp)
fildl  -0x98(%rbp)
fldt   -0x70(%rbp)
fsubrp %st,%st(1)
fstpt  -0x50(%rbp)
fldt   -0x80(%rbp)
fldt   -0x90(%rbp)
fsubrp %st,%st(1)
fldt   -0x60(%rbp)
fsubrp %st,%st(1)
fstpt  -0x40(%rbp)
fldt   -0x40(%rbp)
fmul   %st,%st(0)
fstpt  -0x80(%rbp)
fldt   -0x50(%rbp)
fmul   %st,%st(0)
fstpt  -0x90(%rbp)
jmp    1241 <burningship_it+0x121>
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     12d4 <burningship_it+0x1b4>
fldt   -0x80(%rbp)
fldt   -0x90(%rbp)
faddp  %st,%st(1)
mov    %rsp,%rax
fstpt  (%rax)
call   1040 <sqrtl@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rax
fstpt  (%rax)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0xb0,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<burningship_it>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x60,%rsp
mov    %rcx,%r14
mov    %edi,%r12d
fldt   (%rsi)
fldt   (%rdx)
fld    %st(1)
fmul   %st(2),%st
fld    %st(1)
fmul   %st(2),%st
fld    %st(1)
fadd   %st(1),%st
mov    $0x1,%ebx
flds   0xeb3(%rip)
fld    %st(0)
fstpt  0x54(%rsp)
fucomip %st(1),%st
fstp   %st(0)
fld    %st(3)
fstpt  0x30(%rsp)
fld    %st(2)
fstpt  0x48(%rsp)
jbe    11dd <burningship_it+0xbd>
cmp    $0x2,%r12d
mov    $0x1,%ebx
mov    $0x1,%ebp
cmovae %r12d,%ebp
lea    0x1(%rbp),%r15d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %ebx,%ebp
je     11df <burningship_it+0xbf>
fxch   %st(2)
fmulp  %st,%st(3)
fxch   %st(2)
fstpt  (%rsp)
fldt   0x30(%rsp)
fstp   %st(0)
fxch   %st(1)
fstpt  0x24(%rsp)
fstpt  0x18(%rsp)
call   1030 <fabsl@plt>
fldt   0x48(%rsp)
fldt   0x30(%rsp)
add    %eax,%eax
mov    %eax,0x44(%rsp)
fxch   %st(1)
fisubrl 0x44(%rsp)
fldt   0x24(%rsp)
fldt   0x18(%rsp)
fsubrp %st,%st(1)
fsubp  %st,%st(2)
fld    %st(1)
fmul   %st(2),%st
fld    %st(1)
fmul   %st(2),%st
fld    %st(1)
fadd   %st(1),%st
add    $0x1,%ebx
fldt   0x54(%rsp)
fucomip %st(1),%st
fstp   %st(0)
ja     1180 <burningship_it+0x60>
jmp    11e2 <burningship_it+0xc2>
jmp    11e2 <burningship_it+0xc2>
mov    %r15d,%ebx
xor    %eax,%eax
cmp    %r12d,%ebx
jae    1287 <burningship_it+0x167>
test   %ebx,%ebx
fxch   %st(2)
fxch   %st(3)
fxch   %st(2)
je     1297 <burningship_it+0x177>
fxch   %st(3)
fmulp  %st,%st(2)
fxch   %st(1)
fstpt  (%rsp)
fldt   0x30(%rsp)
fstp   %st(0)
fstpt  0x24(%rsp)
fstpt  0x18(%rsp)
call   1030 <fabsl@plt>
add    %eax,%eax
mov    %eax,0x40(%rsp)
fldt   0x48(%rsp)
fisubrl 0x40(%rsp)
fldt   0x24(%rsp)
fldt   0x18(%rsp)
fsubrp %st,%st(1)
fldt   0x30(%rsp)
fsubrp %st,%st(1)
fld    %st(1)
fstpt  0x24(%rsp)
fld    %st(0)
fstpt  0x18(%rsp)
fmulp  %st,%st(1)
fstpt  (%rsp)
call   1030 <fabsl@plt>
test   %r14,%r14
je     1283 <burningship_it+0x163>
add    %eax,%eax
mov    %eax,0x3c(%rsp)
fldt   0x48(%rsp)
fisubrl 0x3c(%rsp)
fmul   %st,%st(0)
fldt   0x18(%rsp)
fmul   %st,%st(0)
fldt   0x24(%rsp)
fmul   %st,%st(0)
fsubrp %st,%st(1)
fldt   0x30(%rsp)
fsubrp %st,%st(1)
fmul   %st,%st(0)
faddp  %st,%st(1)
fstpt  (%rsp)
call   1040 <sqrtl@plt>
fstpt  (%r14)
mov    %ebx,%eax
jmp    128f <burningship_it+0x16f>
fstp   %st(2)
fstp   %st(2)
fstp   %st(1)
fstp   %st(0)
fldz
fldz
fldz
fldz
fstp   %st(3)
fstp   %st(1)
fstp   %st(0)
fstp   %st(0)
add    $0x60,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @burningship_it(i32 %0, x86_fp80* %1, x86_fp80* %2, x86_fp80* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca x86_fp80*
%8 = alloca x86_fp80*
%9 = alloca x86_fp80*
%10 = alloca i32
%11 = alloca x86_fp80
%12 = alloca x86_fp80
%13 = alloca x86_fp80
%14 = alloca x86_fp80
%15 = alloca x86_fp80
%16 = alloca x86_fp80
%17 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store x86_fp80* %1, x86_fp80** %7
store x86_fp80* %2, x86_fp80** %8
store x86_fp80* %3, x86_fp80** %9
store i32 1, i32* %10
%18 = load x86_fp80*, x86_fp80** %7
%19 = load x86_fp80, x86_fp80* %18
store x86_fp80 %19, x86_fp80* %13
store x86_fp80 %19, x86_fp80* %11
%20 = load x86_fp80*, x86_fp80** %8
%21 = load x86_fp80, x86_fp80* %20
store x86_fp80 %21, x86_fp80* %14
store x86_fp80 %21, x86_fp80* %12
%22 = load x86_fp80, x86_fp80* %11
%23 = load x86_fp80, x86_fp80* %11
%24 = fmul x86_fp80 %22, %23
store x86_fp80 %24, x86_fp80* %15
%25 = load x86_fp80, x86_fp80* %12
%26 = load x86_fp80, x86_fp80* %12
%27 = fmul x86_fp80 %25, %26
store x86_fp80 %27, x86_fp80* %16
br label %28
28: ; preds = %40, %4
%29 = load x86_fp80, x86_fp80* %15
%30 = load x86_fp80, x86_fp80* %16
%31 = fadd x86_fp80 %29, %30
%32 = fcmp olt x86_fp80 %31, 0xK40018000000000000000
br i1 %32, label %33, label %38
33: ; preds = %28
%34 = load i32, i32* %10
%35 = add i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %10
%36 = load i32, i32* %6
%37 = icmp ult i32 %34, %36
br label %38
38: ; preds = %33, %28
%39 = phi i1 [ false, %28 ], [ %37, %33 ]
br i1 %39, label %40, label %60
40: ; preds = %38
%41 = load x86_fp80, x86_fp80* %11
%42 = load x86_fp80, x86_fp80* %12
%43 = fmul x86_fp80 %41, %42
%44 = call i32 @fabsl(x86_fp80 %43)
%45 = mul nsw i32 2, %44
%46 = sitofp i32 %45 to x86_fp80
%47 = load x86_fp80, x86_fp80* %14
%48 = fsub x86_fp80 %46, %47
store x86_fp80 %48, x86_fp80* %12
%49 = load x86_fp80, x86_fp80* %15
%50 = load x86_fp80, x86_fp80* %16
%51 = fsub x86_fp80 %49, %50
%52 = load x86_fp80, x86_fp80* %13
%53 = fsub x86_fp80 %51, %52
store x86_fp80 %53, x86_fp80* %11
%54 = load x86_fp80, x86_fp80* %11
%55 = load x86_fp80, x86_fp80* %11
%56 = fmul x86_fp80 %54, %55
store x86_fp80 %56, x86_fp80* %15
%57 = load x86_fp80, x86_fp80* %12
%58 = load x86_fp80, x86_fp80* %12
%59 = fmul x86_fp80 %57, %58
store x86_fp80 %59, x86_fp80* %16
br label %28
60: ; preds = %38
%61 = load i32, i32* %10
%62 = load i32, i32* %6
%63 = icmp uge i32 %61, %62
br i1 %63, label %67, label %64
64: ; preds = %60
%65 = load i32, i32* %10
%66 = icmp eq i32 %65, 0
br i1 %66, label %67, label %68
67: ; preds = %64, %60
store i32 0, i32* %5
br label %104
68: ; preds = %64
store i32 2, i32* %17
br label %69
69: ; preds = %73, %68
%70 = load i32, i32* %17
%71 = add i32 %70, -1
store i32 %71, i32* %17
%72 = icmp ne i32 %70, 0
br i1 %72, label %73, label %93
73: ; preds = %69
%74 = load x86_fp80, x86_fp80* %11
%75 = load x86_fp80, x86_fp80* %12
%76 = fmul x86_fp80 %74, %75
%77 = call i32 @fabsl(x86_fp80 %76)
%78 = mul nsw i32 2, %77
%79 = sitofp i32 %78 to x86_fp80
%80 = load x86_fp80, x86_fp80* %14
%81 = fsub x86_fp80 %79, %80
store x86_fp80 %81, x86_fp80* %12
%82 = load x86_fp80, x86_fp80* %15
%83 = load x86_fp80, x86_fp80* %16
%84 = fsub x86_fp80 %82, %83
%85 = load x86_fp80, x86_fp80* %13
%86 = fsub x86_fp80 %84, %85
store x86_fp80 %86, x86_fp80* %11
%87 = load x86_fp80, x86_fp80* %11
%88 = load x86_fp80, x86_fp80* %11
%89 = fmul x86_fp80 %87, %88
store x86_fp80 %89, x86_fp80* %15
%90 = load x86_fp80, x86_fp80* %12
%91 = load x86_fp80, x86_fp80* %12
%92 = fmul x86_fp80 %90, %91
store x86_fp80 %92, x86_fp80* %16
br label %69
93: ; preds = %69
%94 = load x86_fp80*, x86_fp80** %9
%95 = icmp ne x86_fp80* %94, null
br i1 %95, label %96, label %102
96: ; preds = %93
%97 = load x86_fp80, x86_fp80* %15
%98 = load x86_fp80, x86_fp80* %16
%99 = fadd x86_fp80 %97, %98
%100 = call x86_fp80 @sqrtl(x86_fp80 %99)
%101 = load x86_fp80*, x86_fp80** %9
store x86_fp80 %100, x86_fp80* %101
br label %102
102: ; preds = %96, %93
%103 = load i32, i32* %10
store i32 %103, i32* %5
br label %104
104: ; preds = %102, %67
%105 = load i32, i32* %5
ret i32 %105
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @burningship_it(i32 %0, x86_fp80* nocapture %1, x86_fp80* nocapture %2, x86_fp80* writeonly %3) {
%5 = load x86_fp80, x86_fp80* %1
%6 = load x86_fp80, x86_fp80* %2
%7 = fmul x86_fp80 %5, %5
%8 = fmul x86_fp80 %6, %6
%9 = fadd x86_fp80 %7, %8
%10 = fcmp olt x86_fp80 %9, 0xK40018000000000000000
br i1 %10, label %11, label %34
11: ; preds = %4
%12 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %0, i32 1)
%13 = add i32 %12, 1
br label %14
14: ; preds = %11, %22
%15 = phi x86_fp80 [ %31, %22 ], [ %8, %11 ]
%16 = phi x86_fp80 [ %30, %22 ], [ %7, %11 ]
%17 = phi i32 [ %20, %22 ], [ 1, %11 ]
%18 = phi x86_fp80 [ %29, %22 ], [ %5, %11 ]
%19 = phi x86_fp80 [ %27, %22 ], [ %6, %11 ]
%20 = add i32 %17, 1
%21 = icmp eq i32 %17, %12
br i1 %21, label %34, label %22
22: ; preds = %14
%23 = fmul x86_fp80 %19, %18
%24 = tail call i32 @fabsl(x86_fp80 %23)
%25 = shl nsw i32 %24, 1
%26 = sitofp i32 %25 to x86_fp80
%27 = fsub x86_fp80 %26, %6
%28 = fsub x86_fp80 %16, %15
%29 = fsub x86_fp80 %28, %5
%30 = fmul x86_fp80 %29, %29
%31 = fmul x86_fp80 %27, %27
%32 = fadd x86_fp80 %30, %31
%33 = fcmp olt x86_fp80 %32, 0xK40018000000000000000
br i1 %33, label %14, label %34
34: ; preds = %14, %22, %4
%35 = phi x86_fp80 [ %6, %4 ], [ %19, %14 ], [ %27, %22 ]
%36 = phi x86_fp80 [ %5, %4 ], [ %18, %14 ], [ %29, %22 ]
%37 = phi x86_fp80 [ %7, %4 ], [ %16, %14 ], [ %30, %22 ]
%38 = phi x86_fp80 [ %8, %4 ], [ %15, %14 ], [ %31, %22 ]
%39 = phi i32 [ 1, %4 ], [ %13, %14 ], [ %20, %22 ]
%40 = icmp uge i32 %39, %0
%41 = icmp eq i32 %39, 0
%42 = or i1 %40, %41
br i1 %42, label %66, label %43
43: ; preds = %34
%44 = fmul x86_fp80 %35, %36
%45 = tail call i32 @fabsl(x86_fp80 %44)
%46 = shl nsw i32 %45, 1
%47 = sitofp i32 %46 to x86_fp80
%48 = fsub x86_fp80 %47, %6
%49 = fsub x86_fp80 %37, %38
%50 = fsub x86_fp80 %49, %5
%51 = fmul x86_fp80 %48, %50
%52 = tail call i32 @fabsl(x86_fp80 %51)
%53 = icmp eq x86_fp80* %3, null
br i1 %53, label %66, label %54
54: ; preds = %43
%55 = shl nsw i32 %52, 1
%56 = sitofp i32 %55 to x86_fp80
%57 = fsub x86_fp80 %56, %6
%58 = fmul x86_fp80 %57, %57
%59 = fmul x86_fp80 %50, %50
%60 = fmul x86_fp80 %48, %48
%61 = fsub x86_fp80 %59, %60
%62 = fsub x86_fp80 %61, %5
%63 = fmul x86_fp80 %62, %62
%64 = fadd x86_fp80 %63, %58
%65 = tail call x86_fp80 @sqrtl(x86_fp80 %64)
store x86_fp80 %65, x86_fp80* %3
br label %66
66: ; preds = %43, %54, %34
%67 = phi i32 [ 0, %34 ], [ %39, %54 ], [ %39, %43 ]
ret i32 %67
}