#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*/ printf(char *, unsigned long);
unsigned long sqrt(unsigned long);
int pf(unsigned long limit, unsigned int q) {
  unsigned int xisprime = 1, yisprime = 1;
  unsigned long primes = 2, i, n, x, y, twinprimes = 0;
  for (n = 1; n < (limit + 6) / 6; n++) {
    x = 6 * n - 1;
    y = x + 2;
    if (x > 3 && x % 2 == 0) {
      n++;
      continue;
    } else if (x > 3 && x % 3 == 0) {
      n++;
      continue;
    }
    if (y > 3 && y % 2 == 0) {
      n++;
      continue;
    } else if (y > 3 && y % 3 == 0) {
      n++;
      continue;
    }
    for (i = 4; i <= sqrt(x); i++) {
      if (x % i == 0) {
        xisprime = 0;
        break;
      }
    }
    for (i = 4; i <= sqrt(y); i++) {
      if (y % i == 0) {
        yisprime = 0;
        break;
      }
    }
    if (xisprime) {
      if (q)
        printf("%lu is a prime number!\n", x);
      primes++;
    }
    if (yisprime) {
      if (q)
        printf("%lu is a prime number!\n", y);
      primes++;
      if (xisprime)
        twinprimes++;
    }
    xisprime = 1;
    yisprime = 1;
  }
  printf("Twin prime pairs found: %lu\n", twinprimes);
  return primes;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pf>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
movq   $0x2,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x48(%rbp)
movq   $0x1,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x6,%rax
mov    $0x6,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,%rcx
mov    -0x50(%rbp),%rax
cmp    %rcx,%rax
jae    13c2 <pf+0x2a2>
imul   $0x6,-0x30(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
cmpq   $0x3,-0x38(%rbp)
jbe    11c6 <pf+0xa6>
mov    -0x38(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
jne    11c6 <pf+0xa6>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    13b1 <pf+0x291>
cmpq   $0x3,-0x38(%rbp)
jbe    11fa <pf+0xda>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    $0x3,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
cmp    $0x0,%rdx
jne    11fa <pf+0xda>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    13b1 <pf+0x291>
jmp    11ff <pf+0xdf>
cmpq   $0x3,-0x40(%rbp)
jbe    122d <pf+0x10d>
mov    -0x40(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
jne    122d <pf+0x10d>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    13b1 <pf+0x291>
cmpq   $0x3,-0x40(%rbp)
jbe    1261 <pf+0x141>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    $0x3,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
cmp    $0x0,%rdx
jne    1261 <pf+0x141>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    13b1 <pf+0x291>
jmp    1266 <pf+0x146>
movq   $0x4,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rdi
call   1040 <sqrt@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x58(%rbp),%rax
cmp    %rcx,%rax
ja     12c7 <pf+0x1a7>
mov    -0x38(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x28(%rbp)
cmp    $0x0,%rdx
jne    12b1 <pf+0x191>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
jmp    12c7 <pf+0x1a7>
jmp    12b6 <pf+0x196>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    126e <pf+0x14e>
movq   $0x4,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rdi
call   1040 <sqrt@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x60(%rbp),%rax
cmp    %rcx,%rax
ja     1328 <pf+0x208>
mov    -0x40(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x28(%rbp)
cmp    $0x0,%rdx
jne    1312 <pf+0x1f2>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
jmp    1328 <pf+0x208>
jmp    1317 <pf+0x1f7>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    12cf <pf+0x1af>
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
je     1358 <pf+0x238>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     134c <pf+0x22c>
mov    -0x38(%rbp),%rsi
lea    0xcb9(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
je     13a3 <pf+0x283>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     137c <pf+0x25c>
mov    -0x40(%rbp),%rsi
lea    0xc89(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
je     139e <pf+0x27e>
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    13a3 <pf+0x283>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1155 <pf+0x35>
mov    -0x48(%rbp),%rsi
lea    0xc4b(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pf>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %esi,0xc(%rsp)
add    $0x6,%rdi
movabs $0xaaaaaaaaaaaaaaab,%rsi
aa aa aa
mov    %rdi,%rax
mul    %rsi
cmp    $0xc,%rdi
jb     130f <pf+0x1ef>
mov    %rdx,%rbp
shr    $0x2,%rbp
mov    $0x2,%ebx
mov    $0x1,%edi
xor    %eax,%eax
mov    %rax,0x10(%rsp)
mov    %rbp,0x18(%rsp)
jmp    1181 <pf+0x61>
nop
add    $0x1,%rdi
add    $0x1,%rdi
cmp    %rbp,%rdi
jae    131b <pf+0x1fb>
lea    (%rdi,%rdi,1),%rcx
lea    (%rcx,%rcx,2),%r12
add    $0xffffffffffffffff,%r12
mov    %r12,%rax
mul    %rsi
cmp    $0x4,%r12
jb     11a8 <pf+0x88>
shr    %rdx
lea    (%rdx,%rdx,2),%rax
mov    %r12,%rdx
sub    %rax,%rdx
je     1170 <pf+0x50>
lea    (%rcx,%rcx,2),%r13
or     $0x1,%r13
mov    %r13,%rax
mul    %rsi
cmp    $0x4,%r13
jb     11cb <pf+0xab>
shr    %rdx
lea    (%rdx,%rdx,2),%rax
mov    %r13,%rcx
sub    %rax,%rcx
je     1170 <pf+0x50>
mov    %rdi,0x20(%rsp)
mov    %r12,%rdi
call   1040 <sqrt@plt>
mov    $0x1,%bpl
mov    $0x1,%r14b
cmp    $0x4,%rax
jb     1234 <pf+0x114>
mov    $0x4,%r15d
jmp    1211 <pf+0xf1>
nopl   0x0(%rax)
mov    %r12d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r15d
mov    %edx,%r14d
test   %r14,%r14
je     122d <pf+0x10d>
add    $0x1,%r15
mov    %r12,%rdi
call   1040 <sqrt@plt>
cmp    %rax,%r15
ja     122d <pf+0x10d>
mov    %r12,%rax
or     %r15,%rax
shr    $0x20,%rax
je     11f0 <pf+0xd0>
mov    %r12,%rax
xor    %edx,%edx
div    %r15
mov    %rdx,%r14
test   %r14,%r14
jne    1200 <pf+0xe0>
test   %r14,%r14
setne  %r14b
mov    %r13,%rdi
call   1040 <sqrt@plt>
cmp    $0x4,%rax
jae    1270 <pf+0x150>
test   %r14b,%r14b
je     12ce <pf+0x1ae>
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
je     1261 <pf+0x141>
lea    0xda7(%rip),%rdi
mov    %r12,%rsi
call   1030 <printf@plt>
add    $0x1,%rbx
test   %bpl,%bpl
je     12f6 <pf+0x1d6>
jmp    12d3 <pf+0x1b3>
mov    %rbx,%r15
mov    $0x4,%ebx
jmp    129f <pf+0x17f>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r13d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%ebp
test   %rbp,%rbp
je     12bb <pf+0x19b>
add    $0x1,%rbx
mov    %r13,%rdi
call   1040 <sqrt@plt>
cmp    %rax,%rbx
ja     12bb <pf+0x19b>
mov    %r13,%rax
or     %rbx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1280 <pf+0x160>
mov    %r13,%rax
xor    %edx,%edx
div    %rbx
mov    %rdx,%rbp
test   %rbp,%rbp
jne    128e <pf+0x16e>
test   %rbp,%rbp
setne  %bpl
mov    %r15,%rbx
test   %r14b,%r14b
jne    124b <pf+0x12b>
test   %bpl,%bpl
je     12f6 <pf+0x1d6>
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
je     12e9 <pf+0x1c9>
lea    0xd1f(%rip),%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1030 <printf@plt>
add    $0x1,%rbx
movzbl %r14b,%eax
add    %rax,0x10(%rsp)
movabs $0xaaaaaaaaaaaaaaab,%rsi
aa aa aa
mov    0x18(%rsp),%rbp
mov    0x20(%rsp),%rdi
jmp    1174 <pf+0x54>
mov    $0x2,%ebx
xor    %eax,%eax
mov    %rax,0x10(%rsp)
lea    0xcf6(%rip),%rdi
mov    0x10(%rsp),%rsi
call   1030 <printf@plt>
mov    %ebx,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [24 x i8] c"%lu is a prime number!\0A\00"
@.str.1 = [29 x i8] c"Twin prime pairs found: %lu\0A\00"
define i32 @pf(i64 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 1, i32* %5
store i32 1, i32* %6
store i64 2, i64* %7
store i64 0, i64* %12
store i64 1, i64* %9
br label %13
13: ; preds = %129, %2
%14 = load i64, i64* %9
%15 = load i64, i64* %3
%16 = add i64 %15, 6
%17 = udiv i64 %16, 6
%18 = icmp ult i64 %14, %17
br i1 %18, label %19, label %132
19: ; preds = %13
%20 = load i64, i64* %9
%21 = mul i64 6, %20
%22 = sub i64 %21, 1
store i64 %22, i64* %10
%23 = load i64, i64* %10
%24 = add i64 %23, 2
store i64 %24, i64* %11
%25 = load i64, i64* %10
%26 = icmp ugt i64 %25, 3
br i1 %26, label %27, label %34
27: ; preds = %19
%28 = load i64, i64* %10
%29 = urem i64 %28, 2
%30 = icmp eq i64 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %34
31: ; preds = %27
%32 = load i64, i64* %9
%33 = add i64 %32, 1
store i64 %33, i64* %9
br label %129
34: ; preds = %27, %19
%35 = load i64, i64* %10
%36 = icmp ugt i64 %35, 3
br i1 %36, label %37, label %44
37: ; preds = %34
%38 = load i64, i64* %10
%39 = urem i64 %38, 3
%40 = icmp eq i64 %39, 0
br i1 %40, label %41, label %44
41: ; preds = %37
%42 = load i64, i64* %9
%43 = add i64 %42, 1
store i64 %43, i64* %9
br label %129
44: ; preds = %37, %34
br label %45
45: ; preds = %44
%46 = load i64, i64* %11
%47 = icmp ugt i64 %46, 3
br i1 %47, label %48, label %55
48: ; preds = %45
%49 = load i64, i64* %11
%50 = urem i64 %49, 2
%51 = icmp eq i64 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %55
52: ; preds = %48
%53 = load i64, i64* %9
%54 = add i64 %53, 1
store i64 %54, i64* %9
br label %129
55: ; preds = %48, %45
%56 = load i64, i64* %11
%57 = icmp ugt i64 %56, 3
br i1 %57, label %58, label %65
58: ; preds = %55
%59 = load i64, i64* %11
%60 = urem i64 %59, 3
%61 = icmp eq i64 %60, 0
br i1 %61, label %62, label %65
62: ; preds = %58
%63 = load i64, i64* %9
%64 = add i64 %63, 1
store i64 %64, i64* %9
br label %129
65: ; preds = %58, %55
br label %66
66: ; preds = %65
store i64 4, i64* %8
br label %67
67: ; preds = %79, %66
%68 = load i64, i64* %8
%69 = load i64, i64* %10
%70 = call i64 @sqrt(i64 %69)
%71 = icmp ule i64 %68, %70
br i1 %71, label %72, label %82
72: ; preds = %67
%73 = load i64, i64* %10
%74 = load i64, i64* %8
%75 = urem i64 %73, %74
%76 = icmp eq i64 %75, 0
br i1 %76, label %77, label %78
77: ; preds = %72
store i32 0, i32* %5
br label %82
78: ; preds = %72
br label %79
79: ; preds = %78
%80 = load i64, i64* %8
%81 = add i64 %80, 1
store i64 %81, i64* %8
br label %67
82: ; preds = %77, %67
store i64 4, i64* %8
br label %83
83: ; preds = %95, %82
%84 = load i64, i64* %8
%85 = load i64, i64* %11
%86 = call i64 @sqrt(i64 %85)
%87 = icmp ule i64 %84, %86
br i1 %87, label %88, label %98
88: ; preds = %83
%89 = load i64, i64* %11
%90 = load i64, i64* %8
%91 = urem i64 %89, %90
%92 = icmp eq i64 %91, 0
br i1 %92, label %93, label %94
93: ; preds = %88
store i32 0, i32* %6
br label %98
94: ; preds = %88
br label %95
95: ; preds = %94
%96 = load i64, i64* %8
%97 = add i64 %96, 1
store i64 %97, i64* %8
br label %83
98: ; preds = %93, %83
%99 = load i32, i32* %5
%100 = icmp ne i32 %99, 0
br i1 %100, label %101, label %110
101: ; preds = %98
%102 = load i32, i32* %4
%103 = icmp ne i32 %102, 0
br i1 %103, label %104, label %107
104: ; preds = %101
%105 = load i64, i64* %10
%106 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %105)
br label %107
107: ; preds = %104, %101
%108 = load i64, i64* %7
%109 = add i64 %108, 1
store i64 %109, i64* %7
br label %110
110: ; preds = %107, %98
%111 = load i32, i32* %6
%112 = icmp ne i32 %111, 0
br i1 %112, label %113, label %128
113: ; preds = %110
%114 = load i32, i32* %4
%115 = icmp ne i32 %114, 0
br i1 %115, label %116, label %119
116: ; preds = %113
%117 = load i64, i64* %11
%118 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %117)
br label %119
119: ; preds = %116, %113
%120 = load i64, i64* %7
%121 = add i64 %120, 1
store i64 %121, i64* %7
%122 = load i32, i32* %5
%123 = icmp ne i32 %122, 0
br i1 %123, label %124, label %127
124: ; preds = %119
%125 = load i64, i64* %12
%126 = add i64 %125, 1
store i64 %126, i64* %12
br label %127
127: ; preds = %124, %119
br label %128
128: ; preds = %127, %110
store i32 1, i32* %5
store i32 1, i32* %6
br label %129
129: ; preds = %128, %62, %52, %41, %31
%130 = load i64, i64* %9
%131 = add i64 %130, 1
store i64 %131, i64* %9
br label %13
132: ; preds = %13
%133 = load i64, i64* %12
%134 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([29 x i8], [29 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %133)
%135 = load i64, i64* %7
%136 = trunc i64 %135 to i32
ret i32 %136
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [24 x i8] c"%lu is a prime number!\0A\00"
@.str.1 = [29 x i8] c"Twin prime pairs found: %lu\0A\00"
define i32 @pf(i64 %0, i32 %1) {
%3 = add i64 %0, 6
%4 = udiv i64 %3, 6
%5 = icmp ugt i64 %3, 11
br i1 %5, label %6, label %77
6: ; preds = %2
%7 = icmp eq i32 %1, 0
br label %8
8: ; preds = %6, %71
%9 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %74, %71 ]
%10 = phi i64 [ 1, %6 ], [ %75, %71 ]
%11 = phi i64 [ 2, %6 ], [ %72, %71 ]
%12 = mul i64 %10, 6
%13 = add i64 %12, -1
%14 = or i64 %12, 1
%15 = icmp ugt i64 %13, 3
%16 = urem i64 %13, 3
%17 = icmp eq i64 %16, 0
%18 = and i1 %15, %17
br i1 %18, label %19, label %21
19: ; preds = %8
%20 = add nuw i64 %10, 1
br label %71
21: ; preds = %8
%22 = icmp ugt i64 %14, 3
%23 = urem i64 %14, 3
%24 = icmp eq i64 %23, 0
%25 = and i1 %22, %24
br i1 %25, label %29, label %26
26: ; preds = %21
%27 = tail call i64 @sqrt(i64 %13)
%28 = icmp ult i64 %27, 4
br i1 %28, label %41, label %34
29: ; preds = %21
%30 = add nuw i64 %10, 1
br label %71
31: ; preds = %34
%32 = tail call i64 @sqrt(i64 %13)
%33 = icmp ugt i64 %38, %32
br i1 %33, label %39, label %34
34: ; preds = %26, %31
%35 = phi i64 [ %38, %31 ], [ 4, %26 ]
%36 = urem i64 %13, %35
%37 = icmp eq i64 %36, 0
%38 = add i64 %35, 1
br i1 %37, label %39, label %31
39: ; preds = %34, %31
%40 = xor i1 %37, true
br label %41
41: ; preds = %39, %26
%42 = phi i1 [ true, %26 ], [ %40, %39 ]
%43 = tail call i64 @sqrt(i64 %14)
%44 = icmp ult i64 %43, 4
br i1 %44, label %55, label %48
45: ; preds = %48
%46 = tail call i64 @sqrt(i64 %14)
%47 = icmp ugt i64 %52, %46
br i1 %47, label %53, label %48
48: ; preds = %41, %45
%49 = phi i64 [ %52, %45 ], [ 4, %41 ]
%50 = urem i64 %14, %49
%51 = icmp eq i64 %50, 0
%52 = add i64 %49, 1
br i1 %51, label %53, label %45
53: ; preds = %48, %45
%54 = xor i1 %51, true
br label %55
55: ; preds = %53, %41
%56 = phi i1 [ true, %41 ], [ %54, %53 ]
br i1 %42, label %57, label %62
57: ; preds = %55
br i1 %7, label %60, label %58
58: ; preds = %57
%59 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %13)
br label %60
60: ; preds = %58, %57
%61 = add i64 %11, 1
br label %62
62: ; preds = %60, %55
%63 = phi i64 [ %61, %60 ], [ %11, %55 ]
br i1 %56, label %64, label %71
64: ; preds = %62
br i1 %7, label %67, label %65
65: ; preds = %64
%66 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %14)
br label %67
67: ; preds = %65, %64
%68 = add i64 %63, 1
%69 = zext i1 %42 to i64
%70 = add i64 %9, %69
br label %71
71: ; preds = %67, %62, %29, %19
%72 = phi i64 [ %11, %19 ], [ %11, %29 ], [ %63, %62 ], [ %68, %67 ]
%73 = phi i64 [ %20, %19 ], [ %30, %29 ], [ %10, %62 ], [ %10, %67 ]
%74 = phi i64 [ %9, %19 ], [ %9, %29 ], [ %9, %62 ], [ %70, %67 ]
%75 = add i64 %73, 1
%76 = icmp ult i64 %75, %4
br i1 %76, label %8, label %77
77: ; preds = %71, %2
%78 = phi i64 [ 2, %2 ], [ %72, %71 ]
%79 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %74, %71 ]
%80 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([29 x i8], [29 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %79)
%81 = trunc i64 %78 to i32
ret i32 %81
}