#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 */
typedef int /*<<< orphan*/ FILE;

/* Variables and functions */
scalar_t__ calloc(int, int);
int /*<<< orphan*/ fclose(int /*<<< orphan*/ *);
int /*<<< orphan*/ *fopen(char const *, char *);
int /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/ *, char *, int);
int /*<<< orphan*/ free(int *);
int rand();
int /*<<< orphan*/ srand(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ time(int /*<<< orphan*/ *);
void gen_input(const char *file, int max, int ndata) {
  FILE *output = fopen(file, "w");
  int *numbers = (int *)calloc(max, sizeof(int));
  int i, random, tmp;
  srand(time(NULL));
  for (i = 0; i < max; ++i) {
    numbers[i] = i;
  }
  for (i = 0; i < ndata; ++i) {
    random = rand() % (max - i) + i;
    tmp = numbers[i];
    numbers[i] = numbers[random];
    numbers[random] = tmp;
    fprintf(output, "%d\n", numbers[i]);
  }
  fclose(output);
  free(numbers);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gen_input>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
lea    0xe63(%rip),%rsi
call   1090 <fopen@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    $0x4,%esi
call   1060 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%edi
call   1080 <time@plt>
mov    %eax,%edi
call   1050 <srand@plt>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11f6 <gen_input+0x76>
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11ce <gen_input+0x4e>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    127a <gen_input+0xfa>
mov    $0x0,%al
call   10a0 <rand@plt>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    -0x24(%rbp),%edx
mov    %edx,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
lea    0xd9b(%rip),%rsi
call   1070 <fprintf@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11fd <gen_input+0x7d>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1040 <fclose@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gen_input>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%r13d
lea    0xef8(%rip),%rsi
call   1090 <fopen@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %r13d,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1060 <calloc@plt>
mov    %rax,%rbx
xor    %edi,%edi
call   1080 <time@plt>
mov    %eax,%edi
call   1050 <srand@plt>
test   %r13d,%r13d
jle    133c <gen_input+0x1bc>
mov    %r13d,%eax
cmp    $0x8,%r13d
jae    11d7 <gen_input+0x57>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1330 <gen_input+0x1b0>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rdi
mov    %rdi,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %esi,%edx
and    $0x3,%edx
cmp    $0x18,%rdi
jae    1205 <gen_input+0x85>
movdqa 0xe02(%rip),%xmm0
xor    %edi,%edi
jmp    12d8 <gen_input+0x158>
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
movdqa 0xdef(%rip),%xmm0
xor    %edi,%edi
movdqa 0xdf4(%rip),%xmm8
movdqa 0xdfb(%rip),%xmm9
movdqa 0xe02(%rip),%xmm10
movdqa 0xe0a(%rip),%xmm4
movdqa 0xe12(%rip),%xmm5
movdqa 0xe1a(%rip),%xmm6
movdqa 0xe22(%rip),%xmm7
movdqa 0xe2a(%rip),%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm8,%xmm2
movdqu %xmm0,(%rbx,%rdi,4)
movdqu %xmm2,0x10(%rbx,%rdi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm10,%xmm3
movdqu %xmm2,0x20(%rbx,%rdi,4)
movdqu %xmm3,0x30(%rbx,%rdi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm5,%xmm3
movdqu %xmm2,0x40(%rbx,%rdi,4)
movdqu %xmm3,0x50(%rbx,%rdi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm6,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm7,%xmm3
movdqu %xmm2,0x60(%rbx,%rdi,4)
movdqu %xmm3,0x70(%rbx,%rdi,4)
add    $0x20,%rdi
paddd  %xmm1,%xmm0
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
jne    1260 <gen_input+0xe0>
test   %rdx,%rdx
je     1320 <gen_input+0x1a0>
lea    (%rbx,%rdi,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
shl    $0x5,%rdx
xor    %edi,%edi
movdqa 0xd1d(%rip),%xmm1
movdqa 0xd25(%rip),%xmm2
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
movdqu %xmm0,-0x10(%rsi,%rdi,1)
movdqu %xmm3,(%rsi,%rdi,1)
paddd  %xmm2,%xmm0
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%rdx
jne    1300 <gen_input+0x180>
cmp    %rax,%rcx
je     133c <gen_input+0x1bc>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %ecx,(%rbx,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1330 <gen_input+0x1b0>
test   %r15d,%r15d
jle    1388 <gen_input+0x208>
mov    %r15d,%r12d
lea    0xd47(%rip),%r15
xor    %ebp,%ebp
nopl   (%rax)
xor    %eax,%eax
call   10a0 <rand@plt>
cltd
idiv   %r13d
mov    (%rbx,%rbp,4),%eax
movslq %edx,%rcx
add    %rbp,%rcx
mov    (%rbx,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rbx,%rbp,4)
mov    %eax,(%rbx,%rcx,4)
mov    (%rbx,%rbp,4),%edx
mov    %r14,%rdi
mov    %r15,%rsi
call   1070 <fprintf@plt>
add    $0x1,%rbp
add    $0xffffffff,%r13d
cmp    %rbp,%r12
jne    1350 <gen_input+0x1d0>
mov    %r14,%rdi
call   1040 <fclose@plt>
mov    %rbx,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [2 x i8] c"w\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define void @gen_input(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%12 = load i8*, i8** %4
%13 = call i32* @fopen(i8* %12, i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
store i32* %13, i32** %7
%14 = load i32, i32* %5
%15 = call i64 @calloc(i32 %14, i32 4)
%16 = inttoptr i64 %15 to i32*
store i32* %16, i32** %8
%17 = call i32 @time(i32* null)
%18 = call i32 @srand(i32 %17)
store i32 0, i32* %9
br label %19
19: ; preds = %29, %3
%20 = load i32, i32* %9
%21 = load i32, i32* %5
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %32
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %9
%25 = load i32*, i32** %8
%26 = load i32, i32* %9
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
store i32 %24, i32* %28
br label %29
29: ; preds = %23
%30 = load i32, i32* %9
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %9
br label %19
32: ; preds = %19
store i32 0, i32* %9
br label %33
33: ; preds = %71, %32
%34 = load i32, i32* %9
%35 = load i32, i32* %6
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %74
37: ; preds = %33
%38 = call i32 (...) @rand()
%39 = load i32, i32* %5
%40 = load i32, i32* %9
%41 = sub nsw i32 %39, %40
%42 = srem i32 %38, %41
%43 = load i32, i32* %9
%44 = add nsw i32 %42, %43
store i32 %44, i32* %10
%45 = load i32*, i32** %8
%46 = load i32, i32* %9
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
store i32 %49, i32* %11
%50 = load i32*, i32** %8
%51 = load i32, i32* %10
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = load i32*, i32** %8
%56 = load i32, i32* %9
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
store i32 %54, i32* %58
%59 = load i32, i32* %11
%60 = load i32*, i32** %8
%61 = load i32, i32* %10
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %62
store i32 %59, i32* %63
%64 = load i32*, i32** %7
%65 = load i32*, i32** %8
%66 = load i32, i32* %9
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = call i32 @fprintf(i32* %64, i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %69)
br label %71
71: ; preds = %37
%72 = load i32, i32* %9
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %9
br label %33
74: ; preds = %33
%75 = load i32*, i32** %7
%76 = call i32 @fclose(i32* %75)
%77 = load i32*, i32** %8
%78 = call i32 @free(i32* %77)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [2 x i8] c"w\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define void @gen_input(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = tail call i32* @fopen(i8* %0, i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%5 = tail call i64 @calloc(i32 %1, i32 4)
%6 = inttoptr i64 %5 to i32*
%7 = tail call i32 @time(i32* null)
%8 = tail call i32 @srand(i32 %7)
%9 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %9, label %10, label %77
10: ; preds = %3
%11 = zext i32 %1 to i64
%12 = icmp ult i32 %1, 8
br i1 %12, label %75, label %13
13: ; preds = %10
%14 = and i64 %11, 4294967288
%15 = add nsw i64 %14, -8
%16 = lshr exact i64 %15, 3
%17 = add nuw nsw i64 %16, 1
%18 = and i64 %17, 3
%19 = icmp ult i64 %15, 24
br i1 %19, label %56, label %20
20: ; preds = %13
%21 = and i64 %17, 4611686018427387900
br label %22
22: ; preds = %22, %20
%23 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %52, %22 ]
%24 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %20 ], [ %53, %22 ]
%25 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %54, %22 ]
%26 = add <4 x i32> %24, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %23
%28 = bitcast i32* %27 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %24, <4 x i32>* %28
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 4
%30 = bitcast i32* %29 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %26, <4 x i32>* %30
%31 = or i64 %23, 8
%32 = add <4 x i32> %24, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%33 = add <4 x i32> %24, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %31
%35 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %32, <4 x i32>* %35
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 4
%37 = bitcast i32* %36 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %33, <4 x i32>* %37
%38 = or i64 %23, 16
%39 = add <4 x i32> %24, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%40 = add <4 x i32> %24, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %38
%42 = bitcast i32* %41 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %39, <4 x i32>* %42
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 4
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %40, <4 x i32>* %44
%45 = or i64 %23, 24
%46 = add <4 x i32> %24, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%47 = add <4 x i32> %24, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %45
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %46, <4 x i32>* %49
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 4
%51 = bitcast i32* %50 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %47, <4 x i32>* %51
%52 = add nuw i64 %23, 32
%53 = add <4 x i32> %24, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%54 = add i64 %25, 4
%55 = icmp eq i64 %54, %21
br i1 %55, label %56, label %22
56: ; preds = %22, %13
%57 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %52, %22 ]
%58 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %13 ], [ %53, %22 ]
%59 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %59, label %73, label %60
60: ; preds = %56, %60
%61 = phi i64 [ %69, %60 ], [ %57, %56 ]
%62 = phi <4 x i32> [ %70, %60 ], [ %58, %56 ]
%63 = phi i64 [ %71, %60 ], [ 0, %56 ]
%64 = add <4 x i32> %62, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %61
%66 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %62, <4 x i32>* %66
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 4
%68 = bitcast i32* %67 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %64, <4 x i32>* %68
%69 = add nuw i64 %61, 8
%70 = add <4 x i32> %62, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%71 = add i64 %63, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %18
br i1 %72, label %73, label %60
73: ; preds = %60, %56
%74 = icmp eq i64 %14, %11
br i1 %74, label %77, label %75
75: ; preds = %10, %73
%76 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %14, %73 ]
br label %81
77: ; preds = %81, %73, %3
%78 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %78, label %79, label %103
79: ; preds = %77
%80 = zext i32 %2 to i64
br label %87
81: ; preds = %75, %81
%82 = phi i64 [ %85, %81 ], [ %76, %75 ]
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %82
%84 = trunc i64 %82 to i32
store i32 %84, i32* %83
%85 = add nuw nsw i64 %82, 1
%86 = icmp eq i64 %85, %11
br i1 %86, label %77, label %81
87: ; preds = %79, %87
%88 = phi i64 [ 0, %79 ], [ %101, %87 ]
%89 = tail call i32 (...) @rand()
%90 = trunc i64 %88 to i32
%91 = sub nsw i32 %1, %90
%92 = srem i32 %89, %91
%93 = add nsw i32 %92, %90
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %88
%95 = load i32, i32* %94
%96 = sext i32 %93 to i64
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %96
%98 = load i32, i32* %97
store i32 %98, i32* %94
store i32 %95, i32* %97
%99 = load i32, i32* %94
%100 = tail call i32 @fprintf(i32* %4, i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %99)
%101 = add nuw nsw i64 %88, 1
%102 = icmp eq i64 %101, %80
br i1 %102, label %103, label %87
103: ; preds = %87, %77
%104 = tail call i32 @fclose(i32* %4)
%105 = tail call i32 @free(i32* %6)
ret void
}