#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*/ assert(int);
double const log(size_t const);
void CalculateEntropy(const size_t *count, size_t n, double *bitlengths) {
  static const double kInvLog2 = 1.4426950408889;
  unsigned sum = 0;
  unsigned i;
  double log2sum;
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    sum += count[i];
  }
  log2sum = (sum == 0 ? log(n) : log(sum)) * kInvLog2;
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    if (count[i] == 0)
      bitlengths[i] = log2sum;
    else
      bitlengths[i] = log2sum - log(count[i]) * kInvLog2;
    if (bitlengths[i] < 0 && bitlengths[i] > -1e-5)
      bitlengths[i] = 0;
    assert(bitlengths[i] >= 0);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<CalculateEntropy>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    1171 <CalculateEntropy+0x51>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,8),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1142 <CalculateEntropy+0x22>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jne    118e <CalculateEntropy+0x6e>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1040 <log@plt>
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
jmp    119d <CalculateEntropy+0x7d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,%edi
call   1040 <log@plt>
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  0xe56(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    12b1 <CalculateEntropy+0x191>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
cmpq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
jne    11ef <CalculateEntropy+0xcf>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
jmp    1241 <CalculateEntropy+0x121>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdi
call   1040 <log@plt>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
movsd  0xdd3(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xorps  %xmm0,%xmm0
ucomisd (%rax,%rcx,8),%xmm0
jbe    1283 <CalculateEntropy+0x163>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  0xd9e(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    1283 <CalculateEntropy+0x163>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
setae  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11ba <CalculateEntropy+0x9a>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<CalculateEntropy>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%r15
mov    %rsi,%rdi
test   %rsi,%rsi
je     1154 <CalculateEntropy+0x34>
xor    %eax,%eax
xor    %ecx,%ecx
nopl   (%rax)
add    (%r15,%rax,8),%ecx
add    $0x1,%eax
cmp    %r12,%rax
jb     1140 <CalculateEntropy+0x20>
test   %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edi
cmove  %r12,%rdi
call   1040 <log@plt>
test   %r12,%r12
je     11d9 <CalculateEntropy+0xb9>
mulsd  0xe9a(%rip),%xmm0
xor    %ebx,%ebx
movsd  %xmm0,(%rsp)
jmp    11bc <CalculateEntropy+0x9c>
nop
movapd %xmm0,%xmm1
xorpd  %xmm3,%xmm3
cmpltsd %xmm3,%xmm1
movsd  0xe8b(%rip),%xmm2
cmpltsd %xmm0,%xmm2
andnpd %xmm0,%xmm2
andpd  %xmm1,%xmm2
andnpd %xmm0,%xmm1
orpd   %xmm2,%xmm1
movlpd %xmm1,(%r14,%rbx,8)
xor    %edi,%edi
ucomisd %xmm3,%xmm1
setae  %dil
call   1030 <assert@plt>
add    $0x1,%ebx
cmp    %r12,%rbx
movsd  (%rsp),%xmm0
jae    11d9 <CalculateEntropy+0xb9>
mov    (%r15,%rbx,8),%rdi
test   %rdi,%rdi
je     1170 <CalculateEntropy+0x50>
call   1040 <log@plt>
mulsd  0xe36(%rip),%xmm0
addsd  (%rsp),%xmm0
jmp    1170 <CalculateEntropy+0x50>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@CalculateEntropy.kInvLog2 = internal constant double 0x3FF71547652B81E1
define void @CalculateEntropy(i64* %0, i64 %1, double* %2) {
%4 = alloca i64*
%5 = alloca i64
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double
store i64* %0, i64** %4
store i64 %1, i64* %5
store double* %2, double** %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %10
10: ; preds = %25, %3
%11 = load i32, i32* %8
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = load i64, i64* %5
%14 = icmp ult i64 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %28
15: ; preds = %10
%16 = load i64*, i64** %4
%17 = load i32, i32* %8
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i64, i64* %16, i64 %18
%20 = load i64, i64* %19
%21 = load i32, i32* %7
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = add i64 %22, %20
%24 = trunc i64 %23 to i32
store i32 %24, i32* %7
br label %25
25: ; preds = %15
%26 = load i32, i32* %8
%27 = add i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %8
br label %10
28: ; preds = %10
%29 = load i32, i32* %7
%30 = icmp eq i32 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %34
31: ; preds = %28
%32 = load i64, i64* %5
%33 = call double @log(i64 %32)
br label %38
34: ; preds = %28
%35 = load i32, i32* %7
%36 = zext i32 %35 to i64
%37 = call double @log(i64 %36)
br label %38
38: ; preds = %34, %31
%39 = phi double [ %33, %31 ], [ %37, %34 ]
%40 = fmul double %39, 0x3FF71547652B81E1
store double %40, double* %9
store i32 0, i32* %8
br label %41
41: ; preds = %101, %38
%42 = load i32, i32* %8
%43 = zext i32 %42 to i64
%44 = load i64, i64* %5
%45 = icmp ult i64 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %104
46: ; preds = %41
%47 = load i64*, i64** %4
%48 = load i32, i32* %8
%49 = zext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i64, i64* %47, i64 %49
%51 = load i64, i64* %50
%52 = icmp eq i64 %51, 0
br i1 %52, label %53, label %59
53: ; preds = %46
%54 = load double, double* %9
%55 = load double*, double** %6
%56 = load i32, i32* %8
%57 = zext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 %57
store double %54, double* %58
br label %73
59: ; preds = %46
%60 = load double, double* %9
%61 = load i64*, i64** %4
%62 = load i32, i32* %8
%63 = zext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i64, i64* %61, i64 %63
%65 = load i64, i64* %64
%66 = call double @log(i64 %65)
%67 = fneg double %66
%68 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %67, double 0x3FF71547652B81E1, double %60)
%69 = load double*, double** %6
%70 = load i32, i32* %8
%71 = zext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds double, double* %69, i64 %71
store double %68, double* %72
br label %73
73: ; preds = %59, %53
%74 = load double*, double** %6
%75 = load i32, i32* %8
%76 = zext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 %76
%78 = load double, double* %77
%79 = fcmp olt double %78, 0.000000e+00
br i1 %79, label %80, label %92
80: ; preds = %73
%81 = load double*, double** %6
%82 = load i32, i32* %8
%83 = zext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 %83
%85 = load double, double* %84
%86 = fcmp ogt double %85, -1.000000e-05
br i1 %86, label %87, label %92
87: ; preds = %80
%88 = load double*, double** %6
%89 = load i32, i32* %8
%90 = zext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds double, double* %88, i64 %90
store double 0.000000e+00, double* %91
br label %92
92: ; preds = %87, %80, %73
%93 = load double*, double** %6
%94 = load i32, i32* %8
%95 = zext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds double, double* %93, i64 %95
%97 = load double, double* %96
%98 = fcmp oge double %97, 0.000000e+00
%99 = zext i1 %98 to i32
%100 = call i32 @assert(i32 %99)
br label %101
101: ; preds = %92
%102 = load i32, i32* %8
%103 = add i32 %102, 1
store i32 %103, i32* %8
br label %41
104: ; preds = %41
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @CalculateEntropy(i64* nocapture %0, i64 %1, double* nocapture %2) {
%4 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %4, label %19, label %5
5: ; preds = %3, %5
%6 = phi i64 [ %13, %5 ], [ 0, %3 ]
%7 = phi i32 [ %11, %5 ], [ 0, %3 ]
%8 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %6
%9 = load i64, i64* %8
%10 = trunc i64 %9 to i32
%11 = add i32 %7, %10
%12 = add nuw nsw i64 %6, 1
%13 = and i64 %12, 4294967295
%14 = icmp ult i64 %13, %1
br i1 %14, label %5, label %15
15: ; preds = %5
%16 = icmp eq i32 %11, 0
%17 = zext i32 %11 to i64
%18 = select i1 %16, i64 %1, i64 %17
br label %19
19: ; preds = %15, %3
%20 = phi i64 [ %1, %3 ], [ %18, %15 ]
%21 = tail call double @log(i64 %20)
%22 = fmul double %21, 0x3FF71547652B81E1
br i1 %4, label %45, label %23
23: ; preds = %19, %32
%24 = phi i64 [ %43, %32 ], [ 0, %19 ]
%25 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %24
%26 = load i64, i64* %25
%27 = icmp eq i64 %26, 0
br i1 %27, label %32, label %28
28: ; preds = %23
%29 = tail call double @log(i64 %26)
%30 = fneg double %29
%31 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %30, double 0x3FF71547652B81E1, double %22)
br label %32
32: ; preds = %23, %28
%33 = phi double [ %31, %28 ], [ %22, %23 ]
%34 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %24
%35 = fcmp olt double %33, 0.000000e+00
%36 = fcmp ogt double %33, -1.000000e-05
%37 = and i1 %35, %36
%38 = select i1 %37, double 0.000000e+00, double %33
store double %38, double* %34
%39 = fcmp oge double %38, 0.000000e+00
%40 = zext i1 %39 to i32
%41 = tail call i32 @assert(i32 %40)
%42 = add nuw nsw i64 %24, 1
%43 = and i64 %42, 4294967295
%44 = icmp ult i64 %43, %1
br i1 %44, label %23, label %45
45: ; preds = %32, %19
ret void
}