#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 */
double *allocateDoubleVector(int);
double sqrt(double);
double vectorLength(double *, int);
double *normalVector(double *a, int n) {
  int i;
  double vLength = 0;
  double *b;
  b = allocateDoubleVector(n);
  vLength = vectorLength(a, n);
  for (i = 0; i < n; i++)
    vLength = vLength + (a[i] * a[i]);
  vLength = sqrt(vLength);
  for (i = 0; i < n; i++)
    b[i] = a[i] / vLength;
  return b;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<normalVector>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
call   1030 <allocateDoubleVector@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1040 <vectorLength@plt>
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11b1 <normalVector+0x81>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    116b <normalVector+0x3b>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
call   1050 <sqrt@plt>
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1200 <normalVector+0xd0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
divsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11c7 <normalVector+0x97>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<normalVector>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%rbx
mov    %esi,%edi
call   1030 <allocateDoubleVector@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %rbx,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1040 <vectorLength@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    116b <normalVector+0x3b>
mov    %ebp,%r15d
lea    -0x1(%r15),%rcx
mov    %r15d,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1183 <normalVector+0x53>
xor    %ecx,%ecx
jmp    11d0 <normalVector+0xa0>
xorpd  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jae    1307 <normalVector+0x1d7>
call   1050 <sqrt@plt>
jmp    1307 <normalVector+0x1d7>
mov    %r15d,%edx
and    $0xfffffffc,%edx
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm1
movsd  0x8(%rbx,%rcx,8),%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%rbx,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x18(%rbx,%rcx,8),%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1190 <normalVector+0x60>
test   %rax,%rax
je     11f6 <normalVector+0xc6>
lea    (%rbx,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11e0 <normalVector+0xb0>
xorpd  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jb     120d <normalVector+0xdd>
sqrtsd %xmm0,%xmm0
test   %ebp,%ebp
jg     121a <normalVector+0xea>
jmp    1307 <normalVector+0x1d7>
call   1050 <sqrt@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    1307 <normalVector+0x1d7>
cmp    $0x1,%ebp
je     1231 <normalVector+0x101>
lea    (%rbx,%r15,8),%rax
cmp    %rax,%r14
jae    128b <normalVector+0x15b>
lea    (%r14,%r15,8),%rax
cmp    %rbx,%rax
jbe    128b <normalVector+0x15b>
xor    %eax,%eax
mov    %rax,%rcx
not    %rcx
test   $0x1,%r15b
je     1252 <normalVector+0x122>
movsd  (%rbx,%rax,8),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%r14,%rax,8)
or     $0x1,%rax
add    %r15,%rcx
je     1307 <normalVector+0x1d7>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rbx,%rax,8),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%r14,%rax,8)
movsd  0x8(%rbx,%rax,8),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%r14,%rax,8)
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%r15
jne    1260 <normalVector+0x130>
jmp    1307 <normalVector+0x1d7>
mov    %r15d,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
lea    -0x2(%rax),%rdx
mov    %rdx,%rcx
shr    %rcx
add    $0x1,%rcx
test   %rdx,%rdx
je     1315 <normalVector+0x1e5>
mov    %rcx,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movupd (%rbx,%rdx,8),%xmm2
divpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,(%r14,%rdx,8)
movupd 0x10(%rbx,%rdx,8),%xmm2
divpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,0x10(%r14,%rdx,8)
add    $0x4,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    12c0 <normalVector+0x190>
test   $0x1,%cl
je     12fe <normalVector+0x1ce>
movupd (%rbx,%rdx,8),%xmm2
divpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,(%r14,%rdx,8)
cmp    %r15,%rax
jne    1233 <normalVector+0x103>
mov    %r14,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%cl
jne    12ef <normalVector+0x1bf>
jmp    12fe <normalVector+0x1ce>

LLVM IR (-O0):
define double* @normalVector(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca double
%7 = alloca double*
store double* %0, double** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 0.000000e+00, double* %6
%8 = load i32, i32* %4
%9 = call double* @allocateDoubleVector(i32 %8)
store double* %9, double** %7
%10 = load double*, double** %3
%11 = load i32, i32* %4
%12 = call double @vectorLength(double* %10, i32 %11)
store double %12, double* %6
store i32 0, i32* %5
br label %13
13: ; preds = %30, %2
%14 = load i32, i32* %5
%15 = load i32, i32* %4
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %33
17: ; preds = %13
%18 = load double, double* %6
%19 = load double*, double** %3
%20 = load i32, i32* %5
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %21
%23 = load double, double* %22
%24 = load double*, double** %3
%25 = load i32, i32* %5
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds double, double* %24, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %23, double %28, double %18)
store double %29, double* %6
br label %30
30: ; preds = %17
%31 = load i32, i32* %5
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %5
br label %13
33: ; preds = %13
%34 = load double, double* %6
%35 = call double @sqrt(double %34)
store double %35, double* %6
store i32 0, i32* %5
br label %36
36: ; preds = %52, %33
%37 = load i32, i32* %5
%38 = load i32, i32* %4
%39 = icmp slt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %55
40: ; preds = %36
%41 = load double*, double** %3
%42 = load i32, i32* %5
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds double, double* %41, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = load double, double* %6
%47 = fdiv double %45, %46
%48 = load double*, double** %7
%49 = load i32, i32* %5
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 %50
store double %47, double* %51
br label %52
52: ; preds = %40
%53 = load i32, i32* %5
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %5
br label %36
55: ; preds = %36
%56 = load double*, double** %7
ret double* %56
}

LLVM IR (-O2):
define double* @normalVector(double* %0, i32 %1) {
%3 = tail call double* @allocateDoubleVector(i32 %1)
%4 = tail call double @vectorLength(double* %0, i32 %1)
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %8, label %6
6: ; preds = %2
%7 = tail call double @sqrt(double %4)
br label %134
8: ; preds = %2
%9 = zext i32 %1 to i64
%10 = add nsw i64 %9, -1
%11 = and i64 %9, 3
%12 = icmp ult i64 %10, 3
br i1 %12, label %37, label %13
13: ; preds = %8
%14 = and i64 %9, 4294967292
br label %15
15: ; preds = %15, %13
%16 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %34, %15 ]
%17 = phi double [ %4, %13 ], [ %33, %15 ]
%18 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %35, %15 ]
%19 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %16
%20 = load double, double* %19
%21 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %20, double %20, double %17)
%22 = or i64 %16, 1
%23 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %22
%24 = load double, double* %23
%25 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %24, double %24, double %21)
%26 = or i64 %16, 2
%27 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %26
%28 = load double, double* %27
%29 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %28, double %28, double %25)
%30 = or i64 %16, 3
%31 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %32, double %32, double %29)
%34 = add nuw nsw i64 %16, 4
%35 = add i64 %18, 4
%36 = icmp eq i64 %35, %14
br i1 %36, label %37, label %15
37: ; preds = %15, %8
%38 = phi double [ undef, %8 ], [ %33, %15 ]
%39 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %34, %15 ]
%40 = phi double [ %4, %8 ], [ %33, %15 ]
%41 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %41, label %52, label %42
42: ; preds = %37, %42
%43 = phi i64 [ %49, %42 ], [ %39, %37 ]
%44 = phi double [ %48, %42 ], [ %40, %37 ]
%45 = phi i64 [ %50, %42 ], [ 0, %37 ]
%46 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %43
%47 = load double, double* %46
%48 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %47, double %47, double %44)
%49 = add nuw nsw i64 %43, 1
%50 = add i64 %45, 1
%51 = icmp eq i64 %50, %11
br i1 %51, label %52, label %42
52: ; preds = %42, %37
%53 = phi double [ %38, %37 ], [ %48, %42 ]
%54 = tail call double @sqrt(double %53)
br i1 %5, label %55, label %134
55: ; preds = %52
%56 = zext i32 %1 to i64
%57 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %57, label %106, label %58
58: ; preds = %55
%59 = getelementptr double, double* %3, i64 %9
%60 = getelementptr double, double* %0, i64 %9
%61 = icmp ult double* %3, %60
%62 = icmp ugt double* %59, %0
%63 = and i1 %61, %62
br i1 %63, label %106, label %64
64: ; preds = %58
%65 = and i64 %9, 4294967294
%66 = insertelement <2 x double> poison, double %54, i64 0
%67 = shufflevector <2 x double> %66, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%68 = add nsw i64 %65, -2
%69 = lshr exact i64 %68, 1
%70 = add nuw i64 %69, 1
%71 = and i64 %70, 1
%72 = icmp eq i64 %68, 0
br i1 %72, label %94, label %73
73: ; preds = %64
%74 = and i64 %70, -2
br label %75
75: ; preds = %75, %73
%76 = phi i64 [ 0, %73 ], [ %91, %75 ]
%77 = phi i64 [ 0, %73 ], [ %92, %75 ]
%78 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %76
%79 = bitcast double* %78 to <2 x double>*
%80 = load <2 x double>, <2 x double>* %79
%81 = fdiv <2 x double> %80, %67
%82 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %76
%83 = bitcast double* %82 to <2 x double>*
store <2 x double> %81, <2 x double>* %83
%84 = or i64 %76, 2
%85 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %84
%86 = bitcast double* %85 to <2 x double>*
%87 = load <2 x double>, <2 x double>* %86
%88 = fdiv <2 x double> %87, %67
%89 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %84
%90 = bitcast double* %89 to <2 x double>*
store <2 x double> %88, <2 x double>* %90
%91 = add nuw i64 %76, 4
%92 = add nuw i64 %77, 2
%93 = icmp eq i64 %92, %74
br i1 %93, label %94, label %75
94: ; preds = %75, %64
%95 = phi i64 [ 0, %64 ], [ %91, %75 ]
%96 = icmp eq i64 %71, 0
br i1 %96, label %104, label %97
97: ; preds = %94
%98 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %95
%99 = bitcast double* %98 to <2 x double>*
%100 = load <2 x double>, <2 x double>* %99
%101 = fdiv <2 x double> %100, %67
%102 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %95
%103 = bitcast double* %102 to <2 x double>*
store <2 x double> %101, <2 x double>* %103
br label %104
104: ; preds = %94, %97
%105 = icmp eq i64 %65, %9
br i1 %105, label %134, label %106
106: ; preds = %58, %55, %104
%107 = phi i64 [ 0, %58 ], [ 0, %55 ], [ %65, %104 ]
%108 = xor i64 %107, -1
%109 = and i64 %9, 1
%110 = icmp eq i64 %109, 0
br i1 %110, label %117, label %111
111: ; preds = %106
%112 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %107
%113 = load double, double* %112
%114 = fdiv double %113, %54
%115 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %107
store double %114, double* %115
%116 = or i64 %107, 1
br label %117
117: ; preds = %111, %106
%118 = phi i64 [ %107, %106 ], [ %116, %111 ]
%119 = sub nsw i64 0, %9
%120 = icmp eq i64 %108, %119
br i1 %120, label %134, label %121
121: ; preds = %117, %121
%122 = phi i64 [ %132, %121 ], [ %118, %117 ]
%123 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %122
%124 = load double, double* %123
%125 = fdiv double %124, %54
%126 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %122
store double %125, double* %126
%127 = add nuw nsw i64 %122, 1
%128 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %127
%129 = load double, double* %128
%130 = fdiv double %129, %54
%131 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %127
store double %130, double* %131
%132 = add nuw nsw i64 %122, 2
%133 = icmp eq i64 %132, %56
br i1 %133, label %134, label %121
134: ; preds = %117, %121, %104, %6, %52
ret double* %3
}