#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 uint8_t;
typedef int uint16_t;
typedef double int8_t;

/* Variables and functions */
double sin(float);
int /*<<< orphan*/ sqrt(int);
void gen_wave(int8_t *arr, uint8_t type, uint16_t freq, uint8_t lfo_type,
              uint8_t lfo_coef) {
  int i;
  float x;
  double cv;
  for (i = 0; i < 1024; i++) {
    x = i * freq / 8000.0;
    switch (type) {
    case 0:
      cv = (int)(x * 2) % 2 ? -2 * x : 2 * x;
      break;
    case 1:
      cv = (int)(x * 2) % 2 ? 1 : 0;
      break;
    case 2:
      cv = sin(x * 6.28);
      break;
    case 3:
      cv = 1 - 2 * x;
      break;
    }
    switch (lfo_type) {
    case 1:
      cv *= (1 - i / (double)1024);
      break;
    case 2:
      cv *= (1 - sqrt(-i / (double)1024));
      break;
    case 3:
      cv *= (1 - sqrt(i * (double)(1024)));
      break;
    }
    arr[i] += cv * 128;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gen_wave>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8d,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x400,-0x1c(%rbp)
jge    136e <gen_wave+0x24e>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   %ecx,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  0xe9e(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
sub    $0x3,%rax
ja     126c <gen_wave+0x14c>
mov    -0x30(%rbp),%rax
lea    0xea9(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
add    %rcx,%rax
jmp    *%rax
movss  0xe90(%rip),%xmm0
mulss  -0x20(%rbp),%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
je     11cd <gen_wave+0xad>
movss  0xe72(%rip),%xmm0
mulss  -0x20(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
jmp    11df <gen_wave+0xbf>
movss  0xe57(%rip),%xmm0
mulss  -0x20(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x34(%rbp)
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
jmp    126c <gen_wave+0x14c>
movss  0xe32(%rip),%xmm0
mulss  -0x20(%rbp),%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x0,%edx
cmovne %ecx,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
jmp    126c <gen_wave+0x14c>
movss  -0x20(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xdd1(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
call   1030 <sin@plt>
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
jmp    126c <gen_wave+0x14c>
movss  -0x20(%rbp),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm1
movss  0xdc9(%rip),%xmm0
subss  %xmm1,%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
sub    $0x1,%eax
je     12a2 <gen_wave+0x182>
jmp    1280 <gen_wave+0x160>
mov    -0x38(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
je     12ce <gen_wave+0x1ae>
jmp    1291 <gen_wave+0x171>
mov    -0x38(%rbp),%eax
sub    $0x3,%eax
je     1308 <gen_wave+0x1e8>
jmp    1339 <gen_wave+0x219>
cvtsi2sdl -0x1c(%rbp),%xmm1
movsd  0xd61(%rip),%xmm0
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0xd5d(%rip),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
jmp    1339 <gen_wave+0x219>
xor    %eax,%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  0xd31(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%edi
call   1040 <sqrt@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
sub    %ecx,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mulsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
jmp    1339 <gen_wave+0x219>
cvtsi2sdl -0x1c(%rbp),%xmm0
movsd  0xcfb(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%edi
call   1040 <sqrt@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
sub    %ecx,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mulsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movsd  0xccd(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1140 <gen_wave+0x20>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gen_wave>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %ecx,%r13d
mov    %edx,0xc(%rsp)
mov    %rdi,%r12
xor    %ebx,%ebx
mov    %esi,0x8(%rsp)
mov    %esi,%eax
mov    %rax,0x10(%rsp)
xor    %r14d,%r14d
xor    %ebp,%ebp
xor    %r15d,%r15d
jmp    11bc <gen_wave+0x9c>
nop
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %r14d,%xmm1
mulsd  0xeb0(%rip),%xmm1
cvttsd2si %xmm1,%edi
movsd  %xmm0,(%rsp)
call   1040 <sqrt@plt>
movsd  (%rsp),%xmm0
mov    $0x1,%ecx
sub    %eax,%ecx
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %ecx,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
movapd %xmm0,%xmm1
mulsd  0xe97(%rip),%xmm1
addsd  (%r12,%r15,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%r12,%r15,8)
add    $0x1,%r15
add    $0x400,%ebp
add    $0xffffffff,%r14d
add    0xc(%rsp),%ebx
cmp    $0x400,%r15
je     12a7 <gen_wave+0x187>
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %ebx,%xmm1
divsd  0xe35(%rip),%xmm1
cmpl   $0x3,0x8(%rsp)
ja     1267 <gen_wave+0x147>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsd2ss %xmm1,%xmm0
mov    0x10(%rsp),%rax
lea    0xe4f(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
add    %rcx,%rax
jmp    *%rax
movaps %xmm0,%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
cvttss2si %xmm1,%eax
mulss  0xe2f(%rip),%xmm0
test   $0x1,%al
je     1260 <gen_wave+0x140>
movaps %xmm0,%xmm1
jmp    1260 <gen_wave+0x140>
xchg   %ax,%ax
addss  %xmm0,%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
and    $0x1,%eax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %eax,%xmm0
jmp    1267 <gen_wave+0x147>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
mulsd  0xdcc(%rip),%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
call   1030 <sin@plt>
jmp    1267 <gen_wave+0x147>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
addss  %xmm0,%xmm0
movss  0xdd4(%rip),%xmm1
subss  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtss2sd %xmm1,%xmm0
cmp    $0x3,%r13d
je     12a0 <gen_wave+0x180>
cmp    $0x2,%r13d
je     1150 <gen_wave+0x30>
cmp    $0x1,%r13d
jne    1185 <gen_wave+0x65>
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %r15d,%xmm1
mulsd  0xd87(%rip),%xmm1
addsd  0xd87(%rip),%xmm1
jmp    1181 <gen_wave+0x61>
xchg   %ax,%ax
mov    %ebp,%edi
jmp    1164 <gen_wave+0x44>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @gen_wave(double* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca float
%13 = alloca double
store double* %0, double** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
store i32 0, i32* %11
br label %14
14: ; preds = %97, %5
%15 = load i32, i32* %11
%16 = icmp slt i32 %15, 1024
br i1 %16, label %17, label %100
17: ; preds = %14
%18 = load i32, i32* %11
%19 = load i32, i32* %8
%20 = mul nsw i32 %18, %19
%21 = sitofp i32 %20 to double
%22 = fdiv double %21, 8.000000e+03
%23 = fptrunc double %22 to float
store float %23, float* %12
%24 = load i32, i32* %7
switch i32 %24, label %59 [
i32 0, label %25
i32 1, label %40
i32 2, label %49
i32 3, label %55
]
25: ; preds = %17
%26 = load float, float* %12
%27 = fmul float %26, 2.000000e+00
%28 = fptosi float %27 to i32
%29 = srem i32 %28, 2
%30 = icmp ne i32 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %34
31: ; preds = %25
%32 = load float, float* %12
%33 = fmul float -2.000000e+00, %32
br label %37
34: ; preds = %25
%35 = load float, float* %12
%36 = fmul float 2.000000e+00, %35
br label %37
37: ; preds = %34, %31
%38 = phi float [ %33, %31 ], [ %36, %34 ]
%39 = fpext float %38 to double
store double %39, double* %13
br label %59
40: ; preds = %17
%41 = load float, float* %12
%42 = fmul float %41, 2.000000e+00
%43 = fptosi float %42 to i32
%44 = srem i32 %43, 2
%45 = icmp ne i32 %44, 0
%46 = zext i1 %45 to i64
%47 = select i1 %45, i32 1, i32 0
%48 = sitofp i32 %47 to double
store double %48, double* %13
br label %59
49: ; preds = %17
%50 = load float, float* %12
%51 = fpext float %50 to double
%52 = fmul double %51, 6.280000e+00
%53 = fptrunc double %52 to float
%54 = call double @sin(float %53)
store double %54, double* %13
br label %59
55: ; preds = %17
%56 = load float, float* %12
%57 = call float @llvm.fmuladd.f32(float -2.000000e+00, float %56, float 1.000000e+00)
%58 = fpext float %57 to double
store double %58, double* %13
br label %59
59: ; preds = %17, %55, %49, %40, %37
%60 = load i32, i32* %9
switch i32 %60, label %89 [
i32 1, label %61
i32 2, label %68
i32 3, label %79
]
61: ; preds = %59
%62 = load i32, i32* %11
%63 = sitofp i32 %62 to double
%64 = fdiv double %63, 1.024000e+03
%65 = fsub double 1.000000e+00, %64
%66 = load double, double* %13
%67 = fmul double %66, %65
store double %67, double* %13
br label %89
68: ; preds = %59
%69 = load i32, i32* %11
%70 = sub nsw i32 0, %69
%71 = sitofp i32 %70 to double
%72 = fdiv double %71, 1.024000e+03
%73 = fptosi double %72 to i32
%74 = call i32 @sqrt(i32 %73)
%75 = sub nsw i32 1, %74
%76 = sitofp i32 %75 to double
%77 = load double, double* %13
%78 = fmul double %77, %76
store double %78, double* %13
br label %89
79: ; preds = %59
%80 = load i32, i32* %11
%81 = sitofp i32 %80 to double
%82 = fmul double %81, 1.024000e+03
%83 = fptosi double %82 to i32
%84 = call i32 @sqrt(i32 %83)
%85 = sub nsw i32 1, %84
%86 = sitofp i32 %85 to double
%87 = load double, double* %13
%88 = fmul double %87, %86
store double %88, double* %13
br label %89
89: ; preds = %59, %79, %68, %61
%90 = load double, double* %13
%91 = load double*, double** %6
%92 = load i32, i32* %11
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds double, double* %91, i64 %93
%95 = load double, double* %94
%96 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %90, double 1.280000e+02, double %95)
store double %96, double* %94
br label %97
97: ; preds = %89
%98 = load i32, i32* %11
%99 = add nsw i32 %98, 1
store i32 %99, i32* %11
br label %14
100: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @gen_wave(double* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
br label %6
6: ; preds = %5, %59
%7 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %64, %59 ]
%8 = phi double [ undef, %5 ], [ %60, %59 ]
%9 = trunc i64 %7 to i32
%10 = mul nsw i32 %9, %2
%11 = sitofp i32 %10 to double
%12 = fdiv double %11, 8.000000e+03
%13 = fptrunc double %12 to float
switch i32 %1, label %35 [
i32 0, label %14
i32 1, label %22
i32 2, label %27
i32 3, label %32
]
14: ; preds = %6
%15 = fmul float %13, 2.000000e+00
%16 = fptosi float %15 to i32
%17 = and i32 %16, 1
%18 = icmp eq i32 %17, 0
%19 = fmul float %13, -2.000000e+00
%20 = select i1 %18, float %15, float %19
%21 = fpext float %20 to double
br label %35
22: ; preds = %6
%23 = fmul float %13, 2.000000e+00
%24 = fptosi float %23 to i32
%25 = and i32 %24, 1
%26 = sitofp i32 %25 to double
br label %35
27: ; preds = %6
%28 = fpext float %13 to double
%29 = fmul double %28, 6.280000e+00
%30 = fptrunc double %29 to float
%31 = tail call double @sin(float %30)
br label %35
32: ; preds = %6
%33 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %13, float -2.000000e+00, float 1.000000e+00)
%34 = fpext float %33 to double
br label %35
35: ; preds = %6, %32, %27, %22, %14
%36 = phi double [ %8, %6 ], [ %34, %32 ], [ %31, %27 ], [ %26, %22 ], [ %21, %14 ]
switch i32 %3, label %59 [
i32 1, label %37
i32 2, label %42
i32 3, label %52
]
37: ; preds = %35
%38 = sitofp i32 %9 to double
%39 = fmul double %38, 0x3F50000000000000
%40 = fsub double 1.000000e+00, %39
%41 = fmul double %40, %36
br label %59
42: ; preds = %35
%43 = trunc i64 %7 to i32
%44 = sub i32 0, %43
%45 = sitofp i32 %44 to double
%46 = fmul double %45, 0x3F50000000000000
%47 = fptosi double %46 to i32
%48 = tail call i32 @sqrt(i32 %47)
%49 = sub nsw i32 1, %48
%50 = sitofp i32 %49 to double
%51 = fmul double %36, %50
br label %59
52: ; preds = %35
%53 = trunc i64 %7 to i32
%54 = shl i32 %53, 10
%55 = tail call i32 @sqrt(i32 %54)
%56 = sub nsw i32 1, %55
%57 = sitofp i32 %56 to double
%58 = fmul double %36, %57
br label %59
59: ; preds = %35, %52, %42, %37
%60 = phi double [ %36, %35 ], [ %58, %52 ], [ %51, %42 ], [ %41, %37 ]
%61 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %7
%62 = load double, double* %61
%63 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %60, double 1.280000e+02, double %62)
store double %63, double* %61
%64 = add nuw nsw i64 %7, 1
%65 = icmp eq i64 %64, 1024
br i1 %65, label %66, label %6
66: ; preds = %59
ret void
}