#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*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *, char *);
scalar_t__ matches_pattern(long, char *, char *);
char power(int, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, long);
long sqrt(char);
int /*<<< orphan*/ stderr;
int strlen(char *);
int main(int argc, char **argv) {
  if (argc != 2) {
    fprintf(stderr, "usage: %s <N>\n", argv[0]);
    return 1;
  }
  char *pattern = argv[1];
  int digits = strlen(pattern);
  char *tail_ptr = pattern + digits - 1;
  int step = 0;
  switch (*tail_ptr) {
  case '0':
    step = 10;
    break;
  case '5':
    step = 5;
    break;
  case '1':
  case '2':
  case '4':
  case '6':
  case '9':
  case '_':
  default:
    step = 1;
    break;
  case '3':
  case '7':
  case '8':
    return 0;
  }
  long lower_limit = 0;
  long upper_limit = 0;
  if (pattern[0] == '_') {
    lower_limit = sqrt(power(10, digits - 1));
    upper_limit = sqrt(power(10, digits));
  } else {
    lower_limit = sqrt((pattern[0] - '0') * power(10, digits - 1));
    upper_limit = sqrt((pattern[0] - '0' + 1) * power(10, digits - 1));
    lower_limit /= step;
    lower_limit *= step;
  }
  for (long i = lower_limit; i <= upper_limit; i += step)
    if (matches_pattern(i * i, pattern, tail_ptr))
      printf("%ld\n", i);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
je     11a8 <main+0x48>
mov    0x2e59(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdx
lea    0xf29(%rip),%rsi
call   1060 <fprintf@plt>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    1380 <main+0x220>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
lea    -0x1(%rax,%rcx,1),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
add    $0xffffffd0,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    %rcx,-0x50(%rbp)
sub    $0x2f,%eax
ja     1222 <main+0xc2>
mov    -0x50(%rbp),%rax
lea    0xe04(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
add    %rcx,%rax
jmp    *%rax
movl   $0xa,-0x2c(%rbp)
jmp    123a <main+0xda>
movl   $0x5,-0x2c(%rbp)
jmp    123a <main+0xda>
jmp    1222 <main+0xc2>
movl   $0x1,-0x2c(%rbp)
jmp    123a <main+0xda>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1380 <main+0x220>
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
cmp    $0x5f,%eax
jne    1294 <main+0x134>
mov    -0x1c(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    $0xa,%edi
call   1030 <power@plt>
movsbl %al,%edi
call   1070 <sqrt@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%esi
mov    $0xa,%edi
call   1030 <power@plt>
movsbl %al,%edi
call   1070 <sqrt@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    131d <main+0x1bd>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
sub    $0x30,%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    $0xa,%edi
call   1030 <power@plt>
mov    %al,%cl
mov    -0x58(%rbp),%eax
movsbl %cl,%ecx
imul   %ecx,%eax
movsbl %al,%edi
call   1070 <sqrt@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
sub    $0x30,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    $0xa,%edi
call   1030 <power@plt>
mov    %al,%cl
mov    -0x54(%rbp),%eax
movsbl %cl,%ecx
imul   %ecx,%eax
movsbl %al,%edi
call   1070 <sqrt@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    -0x38(%rbp),%rax
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movslq -0x2c(%rbp),%rax
imul   -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
cmp    -0x40(%rbp),%rax
jg     1379 <main+0x219>
mov    -0x48(%rbp),%rdi
imul   -0x48(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
call   1080 <matches_pattern@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     1363 <main+0x203>
mov    -0x48(%rbp),%rsi
lea    0xd71(%rip),%rdi
call   1050 <printf@plt>
jmp    1368 <main+0x208>
movslq -0x2c(%rbp),%rax
add    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    1325 <main+0x1c5>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x2,%edi
jne    11b0 <main+0x50>
mov    0x8(%rsi),%r12
mov    %r12,%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %eax,%r15d
movslq %eax,%r13
movsbl -0x1(%r12,%r13,1),%edx
xor    %eax,%eax
add    $0xffffffd0,%edx
cmp    $0x8,%edx
ja     11d2 <main+0x72>
mov    $0xa,%r14d
lea    0xe61(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rdx
add    %rcx,%rdx
jmp    *%rdx
mov    $0x5,%r14d
jmp    11d8 <main+0x78>
mov    0x2e29(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    (%rsi),%rdx
lea    0xe61(%rip),%rsi
call   1060 <fprintf@plt>
mov    $0x1,%eax
jmp    1285 <main+0x125>
mov    $0x1,%r14d
mov    (%r12),%bl
cmp    $0x5f,%bl
jne    121b <main+0xbb>
mov    %r15d,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    $0xa,%edi
call   1030 <power@plt>
movsbl %al,%edi
call   1070 <sqrt@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    $0xa,%edi
mov    %r15d,%esi
call   1030 <power@plt>
movsbl %al,%edi
call   1070 <sqrt@plt>
mov    %rax,%r15
cmp    %r15,%rbp
jg     1283 <main+0x123>
jmp    1294 <main+0x134>
add    $0xd0,%bl
add    $0xffffffff,%r15d
mov    $0xa,%edi
mov    %r15d,%esi
call   1030 <power@plt>
mul    %bl
movsbl %al,%edi
call   1070 <sqrt@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    (%r12),%bl
add    $0xd1,%bl
mov    $0xa,%edi
mov    %r15d,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    %ebx,%eax
mul    %cl
movsbl %al,%edi
call   1070 <sqrt@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %rbp,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1274 <main+0x114>
mov    %rbp,%rax
cqto
idiv   %r14
jmp    127b <main+0x11b>
mov    %ebp,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r14d
sub    %rdx,%rbp
cmp    %r15,%rbp
jle    1294 <main+0x134>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    (%r12,%r13,1),%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
lea    0xd90(%rip),%r13
jmp    12b8 <main+0x158>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    %r14,%rbp
cmp    %r15,%rbp
jg     1283 <main+0x123>
mov    %rbp,%rdi
imul   %rbp,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %rbx,%rdx
call   1080 <matches_pattern@plt>
test   %rax,%rax
je     12b0 <main+0x150>
mov    %r13,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   1050 <printf@plt>
jmp    12b0 <main+0x150>

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [15 x i8] c"usage: %s <N>\0A\00"
@.str.1 = [5 x i8] c"%ld\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp ne i32 %13, 2
br i1 %14, label %15, label %21
15: ; preds = %2
%16 = load i32, i32* @stderr
%17 = load i8**, i8*** %5
%18 = getelementptr inbounds i8*, i8** %17, i64 0
%19 = load i8*, i8** %18
%20 = call i32 @fprintf(i32 %16, i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* %19)
store i32 1, i32* %3
br label %112
21: ; preds = %2
%22 = load i8**, i8*** %5
%23 = getelementptr inbounds i8*, i8** %22, i64 1
%24 = load i8*, i8** %23
store i8* %24, i8** %6
%25 = load i8*, i8** %6
%26 = call i32 @strlen(i8* %25)
store i32 %26, i32* %7
%27 = load i8*, i8** %6
%28 = load i32, i32* %7
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 %29
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 -1
store i8* %31, i8** %8
store i32 0, i32* %9
%32 = load i8*, i8** %8
%33 = load i8, i8* %32
%34 = sext i8 %33 to i32
switch i32 %34, label %38 [
i32 48, label %35
i32 53, label %36
i32 49, label %37
i32 50, label %37
i32 52, label %37
i32 54, label %37
i32 57, label %37
i32 95, label %37
i32 51, label %39
i32 55, label %39
i32 56, label %39
]
35: ; preds = %21
store i32 10, i32* %9
br label %40
36: ; preds = %21
store i32 5, i32* %9
br label %40
37: ; preds = %21, %21, %21, %21, %21, %21
br label %38
38: ; preds = %21, %37
store i32 1, i32* %9
br label %40
39: ; preds = %21, %21, %21
store i32 0, i32* %3
br label %112
40: ; preds = %38, %36, %35
store i64 0, i64* %10
store i64 0, i64* %11
%41 = load i8*, i8** %6
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 0
%43 = load i8, i8* %42
%44 = sext i8 %43 to i32
%45 = icmp eq i32 %44, 95
br i1 %45, label %46, label %54
46: ; preds = %40
%47 = load i32, i32* %7
%48 = sub nsw i32 %47, 1
%49 = call signext i8 @power(i32 10, i32 %48)
%50 = call i64 @sqrt(i8 signext %49)
store i64 %50, i64* %10
%51 = load i32, i32* %7
%52 = call signext i8 @power(i32 10, i32 %51)
%53 = call i64 @sqrt(i8 signext %52)
store i64 %53, i64* %11
br label %88
54: ; preds = %40
%55 = load i8*, i8** %6
%56 = getelementptr inbounds i8, i8* %55, i64 0
%57 = load i8, i8* %56
%58 = sext i8 %57 to i32
%59 = sub nsw i32 %58, 48
%60 = load i32, i32* %7
%61 = sub nsw i32 %60, 1
%62 = call signext i8 @power(i32 10, i32 %61)
%63 = sext i8 %62 to i32
%64 = mul nsw i32 %59, %63
%65 = trunc i32 %64 to i8
%66 = call i64 @sqrt(i8 signext %65)
store i64 %66, i64* %10
%67 = load i8*, i8** %6
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %67, i64 0
%69 = load i8, i8* %68
%70 = sext i8 %69 to i32
%71 = sub nsw i32 %70, 48
%72 = add nsw i32 %71, 1
%73 = load i32, i32* %7
%74 = sub nsw i32 %73, 1
%75 = call signext i8 @power(i32 10, i32 %74)
%76 = sext i8 %75 to i32
%77 = mul nsw i32 %72, %76
%78 = trunc i32 %77 to i8
%79 = call i64 @sqrt(i8 signext %78)
store i64 %79, i64* %11
%80 = load i32, i32* %9
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = load i64, i64* %10
%83 = sdiv i64 %82, %81
store i64 %83, i64* %10
%84 = load i32, i32* %9
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = load i64, i64* %10
%87 = mul nsw i64 %86, %85
store i64 %87, i64* %10
br label %88
88: ; preds = %54, %46
%89 = load i64, i64* %10
store i64 %89, i64* %12
br label %90
90: ; preds = %106, %88
%91 = load i64, i64* %12
%92 = load i64, i64* %11
%93 = icmp sle i64 %91, %92
br i1 %93, label %94, label %111
94: ; preds = %90
%95 = load i64, i64* %12
%96 = load i64, i64* %12
%97 = mul nsw i64 %95, %96
%98 = load i8*, i8** %6
%99 = load i8*, i8** %8
%100 = call i64 @matches_pattern(i64 %97, i8* %98, i8* %99)
%101 = icmp ne i64 %100, 0
br i1 %101, label %102, label %105
102: ; preds = %94
%103 = load i64, i64* %12
%104 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %103)
br label %105
105: ; preds = %102, %94
br label %106
106: ; preds = %105
%107 = load i32, i32* %9
%108 = sext i32 %107 to i64
%109 = load i64, i64* %12
%110 = add nsw i64 %109, %108
store i64 %110, i64* %12
br label %90
111: ; preds = %90
store i32 0, i32* %3
br label %112
112: ; preds = %111, %39, %15
%113 = load i32, i32* %3
ret i32 %113
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [15 x i8] c"usage: %s <N>\0A\00"
@.str.1 = [5 x i8] c"%ld\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = icmp eq i32 %0, 2
br i1 %3, label %8, label %4
4: ; preds = %2
%5 = load i32, i32* @stderr
%6 = load i8*, i8** %1
%7 = tail call i32 @fprintf(i32 %5, i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* %6)
br label %56
8: ; preds = %2
%9 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%10 = load i8*, i8** %9
%11 = tail call i32 @strlen(i8* %10)
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 %12
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 -1
%15 = load i8, i8* %14
%16 = sext i8 %15 to i32
switch i32 %16, label %18 [
i32 48, label %19
i32 53, label %17
i32 56, label %56
i32 55, label %56
i32 51, label %56
]
17: ; preds = %8
br label %19
18: ; preds = %8
br label %19
19: ; preds = %8, %18, %17
%20 = phi i64 [ 1, %18 ], [ 5, %17 ], [ 10, %8 ]
%21 = load i8, i8* %10
%22 = icmp eq i8 %21, 95
br i1 %22, label %23, label %29
23: ; preds = %19
%24 = add nsw i32 %11, -1
%25 = tail call signext i8 @power(i32 10, i32 %24)
%26 = tail call i64 @sqrt(i8 signext %25)
%27 = tail call signext i8 @power(i32 10, i32 %11)
%28 = tail call i64 @sqrt(i8 signext %27)
br label %42
29: ; preds = %19
%30 = add i8 %21, -48
%31 = add nsw i32 %11, -1
%32 = tail call signext i8 @power(i32 10, i32 %31)
%33 = mul i8 %32, %30
%34 = tail call i64 @sqrt(i8 signext %33)
%35 = load i8, i8* %10
%36 = add i8 %35, -47
%37 = tail call signext i8 @power(i32 10, i32 %31)
%38 = mul i8 %36, %37
%39 = tail call i64 @sqrt(i8 signext %38)
%40 = srem i64 %34, %20
%41 = sub i64 %34, %40
br label %42
42: ; preds = %29, %23
%43 = phi i64 [ %26, %23 ], [ %41, %29 ]
%44 = phi i64 [ %28, %23 ], [ %39, %29 ]
%45 = icmp sgt i64 %43, %44
br i1 %45, label %56, label %46
46: ; preds = %42, %53
%47 = phi i64 [ %54, %53 ], [ %43, %42 ]
%48 = mul nsw i64 %47, %47
%49 = tail call i64 @matches_pattern(i64 %48, i8* %10, i8* %14)
%50 = icmp eq i64 %49, 0
br i1 %50, label %53, label %51
51: ; preds = %46
%52 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %47)
br label %53
53: ; preds = %46, %51
%54 = add nsw i64 %47, %20
%55 = icmp sgt i64 %54, %44
br i1 %55, label %56, label %46
56: ; preds = %53, %42, %8, %8, %8, %4
%57 = phi i32 [ 1, %4 ], [ 0, %8 ], [ 0, %8 ], [ 0, %8 ], [ 0, %42 ], [ 0, %53 ]
ret i32 %57
}