#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 fact(int);
int rank_of(int *a) {
  int i, j;
  int rank = 0, count;
  for (i = 0; i < 8; i++) {
    count = 0;
    for (j = i + 1; j < 8; j++)
      if (a[j] < a[i])
        count++;
    rank = rank + count * fact(8 - i - 1);
  }
  return rank;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<rank_of>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x8,-0xc(%rbp)
jge    11c0 <rank_of+0xb0>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x10(%rbp)
jge    1186 <rank_of+0x76>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0xc(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1173 <rank_of+0x63>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1178 <rank_of+0x68>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1144 <rank_of+0x34>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    $0x8,%edi
sub    -0xc(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
call   1030 <fact@plt>
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %eax,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
imul   %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    112a <rank_of+0x1a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rank_of>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdi,%rbx
lea    0x4(%rdi),%r14
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%ebp
mov    $0xffffffffffffffff,%r12
xor    %r15d,%r15d
jmp    116d <rank_of+0x5d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    $0x7,%edi
sub    %eax,%edi
call   1030 <fact@plt>
imul   %r13d,%eax
add    %eax,%r15d
add    $0x1,%rbp
add    $0x4,%r14
add    $0xffffffffffffffff,%r12
mov    (%rsp),%rax
cmp    $0x8,%rax
je     129b <rank_of+0x18b>
lea    0x1(%rax),%rcx
mov    %rcx,(%rsp)
mov    $0x0,%r13d
cmp    $0x6,%rax
ja     1140 <rank_of+0x30>
mov    $0x7,%r9d
sub    %rax,%r9
mov    (%rbx,%rax,4),%ecx
xor    %r13d,%r13d
mov    %rbp,%rdx
cmp    $0x8,%r9
jb     1280 <rank_of+0x170>
mov    %r12,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
mov    %rax,%r10
not    %r10
shr    $0x3,%r10
add    $0x1,%r10
mov    %r9,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
lea    (%r8,%rbp,1),%rdx
movd   %ecx,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm2
pxor   %xmm0,%xmm0
mov    %r14,%rsi
pxor   %xmm1,%xmm1
nopl   0x0(%rax)
movdqu (%rsi),%xmm3
movdqu 0x10(%rsi),%xmm4
movdqu 0x20(%rsi),%xmm5
movdqu 0x30(%rsi),%xmm6
movdqa %xmm2,%xmm7
pcmpgtd %xmm3,%xmm7
psubd  %xmm7,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm3
pcmpgtd %xmm4,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm1
movdqa %xmm2,%xmm3
pcmpgtd %xmm5,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm3
pcmpgtd %xmm6,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm1
add    $0x40,%rsi
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
jne    11e0 <rank_of+0xd0>
test   $0x1,%r10b
je     1250 <rank_of+0x140>
movdqu (%rsi),%xmm3
movdqu 0x10(%rsi),%xmm4
movdqa %xmm2,%xmm5
pcmpgtd %xmm3,%xmm5
pcmpgtd %xmm4,%xmm2
psubd  %xmm5,%xmm0
psubd  %xmm2,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%r13d
cmp    %r8,%r9
je     1140 <rank_of+0x30>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
xor    %esi,%esi
cmp    %ecx,(%rbx,%rdx,4)
setl   %sil
add    %esi,%r13d
add    $0x1,%rdx
cmp    $0x8,%rdx
jne    1280 <rank_of+0x170>
jmp    1140 <rank_of+0x30>
mov    %r15d,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @rank_of(i32* %0) {
%2 = alloca i32*
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32* %0, i32** %2
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %3
br label %7
7: ; preds = %44, %1
%8 = load i32, i32* %3
%9 = icmp slt i32 %8, 8
br i1 %9, label %10, label %47
10: ; preds = %7
store i32 0, i32* %6
%11 = load i32, i32* %3
%12 = add nsw i32 %11, 1
store i32 %12, i32* %4
br label %13
13: ; preds = %32, %10
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp slt i32 %14, 8
br i1 %15, label %16, label %35
16: ; preds = %13
%17 = load i32*, i32** %2
%18 = load i32, i32* %4
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = load i32*, i32** %2
%23 = load i32, i32* %3
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = icmp slt i32 %21, %26
br i1 %27, label %28, label %31
28: ; preds = %16
%29 = load i32, i32* %6
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %6
br label %31
31: ; preds = %28, %16
br label %32
32: ; preds = %31
%33 = load i32, i32* %4
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %4
br label %13
35: ; preds = %13
%36 = load i32, i32* %5
%37 = load i32, i32* %6
%38 = load i32, i32* %3
%39 = sub nsw i32 8, %38
%40 = sub nsw i32 %39, 1
%41 = call i32 @fact(i32 %40)
%42 = mul nsw i32 %37, %41
%43 = add nsw i32 %36, %42
store i32 %43, i32* %5
br label %44
44: ; preds = %35
%45 = load i32, i32* %3
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %3
br label %7
47: ; preds = %7
%48 = load i32, i32* %5
ret i32 %48
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @rank_of(i32* nocapture %0) {
br label %2
2: ; preds = %1, %95
%3 = phi i64 [ 0, %1 ], [ %10, %95 ]
%4 = phi i64 [ 1, %1 ], [ %102, %95 ]
%5 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %101, %95 ]
%6 = xor i64 %3, -1
%7 = lshr i64 %6, 3
%8 = add nuw nsw i64 %7, 1
%9 = sub nsw i64 7, %3
%10 = add nuw nsw i64 %3, 1
%11 = icmp ult i64 %3, 7
br i1 %11, label %12, label %95
12: ; preds = %2
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %3
%14 = load i32, i32* %13
%15 = icmp ult i64 %9, 8
br i1 %15, label %82, label %16
16: ; preds = %12
%17 = and i64 %9, -8
%18 = add i64 %4, %17
%19 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %14, i64 0
%20 = shufflevector <4 x i32> %19, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%21 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %14, i64 0
%22 = shufflevector <4 x i32> %21, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%23 = and i64 %8, 1
%24 = and i64 %8, 4611686018427387902
br label %25
25: ; preds = %25, %16
%26 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %57, %25 ]
%27 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %16 ], [ %55, %25 ]
%28 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %16 ], [ %56, %25 ]
%29 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %58, %25 ]
%30 = add nuw i64 %4, %26
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
%33 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %32
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 4
%35 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
%36 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %35
%37 = icmp slt <4 x i32> %33, %20
%38 = icmp slt <4 x i32> %36, %22
%39 = zext <4 x i1> %37 to <4 x i32>
%40 = zext <4 x i1> %38 to <4 x i32>
%41 = add <4 x i32> %27, %39
%42 = add <4 x i32> %28, %40
%43 = or i64 %26, 8
%44 = add i64 %4, %43
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %44
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
%47 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %46
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 4
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
%50 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %49
%51 = icmp slt <4 x i32> %47, %20
%52 = icmp slt <4 x i32> %50, %22
%53 = zext <4 x i1> %51 to <4 x i32>
%54 = zext <4 x i1> %52 to <4 x i32>
%55 = add <4 x i32> %41, %53
%56 = add <4 x i32> %42, %54
%57 = add nuw i64 %26, 16
%58 = add nuw nsw i64 %29, 2
%59 = icmp eq i64 %58, %24
br i1 %59, label %60, label %25
60: ; preds = %25
%61 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %61, label %76, label %62
62: ; preds = %60
%63 = add i64 %4, %57
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %63
%65 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
%66 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %65
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 4
%68 = bitcast i32* %67 to <4 x i32>*
%69 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %68
%70 = icmp slt <4 x i32> %66, %20
%71 = icmp slt <4 x i32> %69, %22
%72 = zext <4 x i1> %70 to <4 x i32>
%73 = zext <4 x i1> %71 to <4 x i32>
%74 = add <4 x i32> %55, %72
%75 = add <4 x i32> %56, %73
br label %76
76: ; preds = %60, %62
%77 = phi <4 x i32> [ %55, %60 ], [ %74, %62 ]
%78 = phi <4 x i32> [ %56, %60 ], [ %75, %62 ]
%79 = add <4 x i32> %78, %77
%80 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %79)
%81 = icmp eq i64 %9, %17
br i1 %81, label %95, label %82
82: ; preds = %12, %76
%83 = phi i64 [ %4, %12 ], [ %18, %76 ]
%84 = phi i32 [ 0, %12 ], [ %80, %76 ]
br label %85
85: ; preds = %82, %85
%86 = phi i64 [ %93, %85 ], [ %83, %82 ]
%87 = phi i32 [ %92, %85 ], [ %84, %82 ]
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %86
%89 = load i32, i32* %88
%90 = icmp slt i32 %89, %14
%91 = zext i1 %90 to i32
%92 = add nuw nsw i32 %87, %91
%93 = add nuw nsw i64 %86, 1
%94 = icmp eq i64 %93, 8
br i1 %94, label %95, label %85
95: ; preds = %85, %76, %2
%96 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %80, %76 ], [ %92, %85 ]
%97 = trunc i64 %3 to i32
%98 = sub i32 7, %97
%99 = tail call i32 @fact(i32 %98)
%100 = mul nsw i32 %99, %96
%101 = add nsw i32 %100, %5
%102 = add nuw nsw i64 %4, 1
%103 = icmp eq i64 %10, 8
br i1 %103, label %104, label %2
104: ; preds = %95
ret i32 %101
}