#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 uint64_t;

/* Variables and functions */
__attribute__((always_)) uint64_t f() {
  int i, j;
  uint64_t grid[20 + 1][20 + 1];
  for (i = 0; i <= 20; i++)
    for (j = 0; j <= 20; j++)
      if (i == 0 || j == 0)
        grid[i][j] = 1;
      else
        grid[i][j] = grid[i - 1][j] + grid[i][j - 1];
  return grid[20][20];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<f>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x670,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x14,-0x4(%rbp)
jg     11de <f+0xde>
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x14,-0x8(%rbp)
jg     11cb <f+0xcb>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
je     1141 <f+0x41>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    1163 <f+0x63>
movslq -0x4(%rbp),%rcx
lea    -0x6f0(%rbp),%rax
imul   $0x54,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jmp    11b8 <f+0xb8>
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
movslq %eax,%rcx
lea    -0x6f0(%rbp),%rax
imul   $0x54,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
movslq -0x4(%rbp),%rcx
lea    -0x6f0(%rbp),%rax
imul   $0x54,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
movslq -0x4(%rbp),%rcx
lea    -0x6f0(%rbp),%rax
imul   $0x54,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11bd <f+0xbd>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1123 <f+0x23>
jmp    11d0 <f+0xd0>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1112 <f+0x12>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x670,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<f>:
sub    $0x668,%rsp
lea    -0xd4(%rsp),%rax
ff
xor    %ecx,%ecx
jmp    112e <f+0x2e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rcx
add    $0x54,%rax
cmp    $0x15,%rcx
je     1173 <f+0x73>
xor    %edx,%edx
jmp    114e <f+0x4e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %esi,0x54(%rax,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    $0x15,%rdx
je     1120 <f+0x20>
mov    $0x1,%esi
test   %rcx,%rcx
je     1140 <f+0x40>
test   %rdx,%rdx
je     1140 <f+0x40>
lea    -0x1(%rdx),%esi
imul   $0x54,%rcx,%rdi
add    %rsp,%rdi
add    $0xffffffffffffff80,%rdi
mov    (%rdi,%rsi,4),%esi
add    (%rax,%rdx,4),%esi
jmp    1140 <f+0x40>
mov    0x660(%rsp),%eax
add    $0x668,%rsp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @f() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca [21 x [21 x i32]]
store i32 0, i32* %1
br label %4
4: ; preds = %53, %0
%5 = load i32, i32* %1
%6 = icmp sle i32 %5, 20
br i1 %6, label %7, label %56
7: ; preds = %4
store i32 0, i32* %2
br label %8
8: ; preds = %49, %7
%9 = load i32, i32* %2
%10 = icmp sle i32 %9, 20
br i1 %10, label %11, label %52
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %1
%13 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %11
%15 = load i32, i32* %2
%16 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %24
17: ; preds = %14, %11
%18 = load i32, i32* %1
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds [21 x [21 x i32]], [21 x [21 x i32]]* %3, i64 0, i64 %19
%21 = load i32, i32* %2
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds [21 x i32], [21 x i32]* %20, i64 0, i64 %22
store i32 1, i32* %23
br label %48
24: ; preds = %14
%25 = load i32, i32* %1
%26 = sub nsw i32 %25, 1
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds [21 x [21 x i32]], [21 x [21 x i32]]* %3, i64 0, i64 %27
%29 = load i32, i32* %2
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds [21 x i32], [21 x i32]* %28, i64 0, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = load i32, i32* %1
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds [21 x [21 x i32]], [21 x [21 x i32]]* %3, i64 0, i64 %34
%36 = load i32, i32* %2
%37 = sub nsw i32 %36, 1
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds [21 x i32], [21 x i32]* %35, i64 0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = add nsw i32 %32, %40
%42 = load i32, i32* %1
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds [21 x [21 x i32]], [21 x [21 x i32]]* %3, i64 0, i64 %43
%45 = load i32, i32* %2
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds [21 x i32], [21 x i32]* %44, i64 0, i64 %46
store i32 %41, i32* %47
br label %48
48: ; preds = %24, %17
br label %49
49: ; preds = %48
%50 = load i32, i32* %2
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %2
br label %8
52: ; preds = %8
br label %53
53: ; preds = %52
%54 = load i32, i32* %1
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %1
br label %4
56: ; preds = %4
%57 = getelementptr inbounds [21 x [21 x i32]], [21 x [21 x i32]]* %3, i64 0, i64 20
%58 = getelementptr inbounds [21 x i32], [21 x i32]* %57, i64 0, i64 20
%59 = load i32, i32* %58
ret i32 %59
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @f() {
%1 = alloca [21 x [21 x i32]]
%2 = bitcast [21 x [21 x i32]]* %1 to i8*
br label %3
3: ; preds = %0, %24
%4 = phi i64 [ 0, %0 ], [ %25, %24 ]
%5 = icmp eq i64 %4, 0
%6 = add nsw i64 %4, -1
br label %7
7: ; preds = %3, %19
%8 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %22, %19 ]
%9 = icmp eq i64 %8, 0
%10 = select i1 %5, i1 true, i1 %9
br i1 %10, label %19, label %11
11: ; preds = %7
%12 = getelementptr inbounds [21 x [21 x i32]], [21 x [21 x i32]]* %1, i64 0, i64 %6, i64 %8
%13 = load i32, i32* %12
%14 = add nuw i64 %8, 4294967295
%15 = and i64 %14, 4294967295
%16 = getelementptr inbounds [21 x [21 x i32]], [21 x [21 x i32]]* %1, i64 0, i64 %4, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = add nsw i32 %17, %13
br label %19
19: ; preds = %7, %11
%20 = phi i32 [ %18, %11 ], [ 1, %7 ]
%21 = getelementptr inbounds [21 x [21 x i32]], [21 x [21 x i32]]* %1, i64 0, i64 %4, i64 %8
store i32 %20, i32* %21
%22 = add nuw nsw i64 %8, 1
%23 = icmp eq i64 %22, 21
br i1 %23, label %24, label %7
24: ; preds = %19
%25 = add nuw nsw i64 %4, 1
%26 = icmp eq i64 %25, 21
br i1 %26, label %27, label %3
27: ; preds = %24
%28 = getelementptr inbounds [21 x [21 x i32]], [21 x [21 x i32]]* %1, i64 0, i64 20, i64 20
%29 = load i32, i32* %28
ret i32 %29
}