#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 read(int, unsigned char *, int);
int write(int, unsigned char *, int);
int put_char(int fd, unsigned char a) {
  unsigned char a1, h = 0;
  if (write(fd, &a, 1) != 1)
    return -1;
  if (read(fd, &a1, 1) != 1)
    return -1;
  if (a != a1) {
    do {
      read(fd, &a1, 1);
    } while (a != a1 && h++ < 20);
  }
  if (a != a1) {
    return -1;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<put_char>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %sil,%al
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x9(%rbp)
movb   $0x0,-0xb(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
lea    -0x9(%rbp),%rsi
mov    $0x1,%edx
call   1030 <write@plt>
cmp    $0x1,%eax
je     115b <put_char+0x3b>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1206 <put_char+0xe6>
mov    -0x8(%rbp),%edi
lea    -0xa(%rbp),%rsi
mov    $0x1,%edx
call   1040 <read@plt>
cmp    $0x1,%eax
je     1181 <put_char+0x61>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1206 <put_char+0xe6>
movzbl -0x9(%rbp),%eax
movzbl -0xa(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     11e3 <put_char+0xc3>
jmp    1196 <put_char+0x76>
mov    -0x8(%rbp),%edi
lea    -0xa(%rbp),%rsi
mov    $0x1,%edx
call   1040 <read@plt>
movzbl -0x9(%rbp),%ecx
movzbl -0xa(%rbp),%edx
xor    %eax,%eax
cmp    %edx,%ecx
mov    %al,-0xc(%rbp)
je     11d3 <put_char+0xb3>
mov    -0xb(%rbp),%al
mov    %al,%cl
add    $0x1,%cl
mov    %cl,-0xb(%rbp)
movzbl %al,%eax
cmp    $0x14,%eax
setl   %al
mov    %al,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1196 <put_char+0x76>
jmp    11e3 <put_char+0xc3>
movzbl -0x9(%rbp),%eax
movzbl -0xa(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     11ff <put_char+0xdf>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1206 <put_char+0xe6>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<put_char>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r15d
mov    %edi,%ebp
mov    %r15b,0x7(%rsp)
lea    0x7(%rsp),%rsi
mov    $0x1,%edx
call   1030 <write@plt>
mov    $0xffffffff,%r14d
cmp    $0x1,%eax
jne    11b0 <put_char+0x90>
lea    0x6(%rsp),%rsi
mov    %ebp,%edi
mov    $0x1,%edx
call   1040 <read@plt>
cmp    $0x1,%eax
jne    11b0 <put_char+0x90>
mov    %r15d,%eax
cmp    %r15b,0x6(%rsp)
je     11a3 <put_char+0x83>
xor    %ebx,%ebx
lea    0x6(%rsp),%r14
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %ebp,%edi
mov    %r14,%rsi
mov    $0x1,%edx
call   1040 <read@plt>
movzbl 0x6(%rsp),%eax
cmp    %r15b,%al
je     11a3 <put_char+0x83>
lea    0x1(%rbx),%ecx
cmp    $0x14,%bl
mov    %ecx,%ebx
jb     1180 <put_char+0x60>
xor    %r14d,%r14d
cmp    %r15b,%al
setne  %r14b
neg    %r14d
mov    %r14d,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @put_char(i32 %0, i8 zeroext %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8
%6 = alloca i8
%7 = alloca i8
store i32 %0, i32* %4
store i8 %1, i8* %5
store i8 0, i8* %7
%8 = load i32, i32* %4
%9 = call i32 @write(i32 %8, i8* %5, i32 1)
%10 = icmp ne i32 %9, 1
br i1 %10, label %11, label %12
11: ; preds = %2
store i32 -1, i32* %3
br label %49
12: ; preds = %2
%13 = load i32, i32* %4
%14 = call i32 @read(i32 %13, i8* %6, i32 1)
%15 = icmp ne i32 %14, 1
br i1 %15, label %16, label %17
16: ; preds = %12
store i32 -1, i32* %3
br label %49
17: ; preds = %12
%18 = load i8, i8* %5
%19 = zext i8 %18 to i32
%20 = load i8, i8* %6
%21 = zext i8 %20 to i32
%22 = icmp ne i32 %19, %21
br i1 %22, label %23, label %41
23: ; preds = %17
br label %24
24: ; preds = %38, %23
%25 = load i32, i32* %4
%26 = call i32 @read(i32 %25, i8* %6, i32 1)
br label %27
27: ; preds = %24
%28 = load i8, i8* %5
%29 = zext i8 %28 to i32
%30 = load i8, i8* %6
%31 = zext i8 %30 to i32
%32 = icmp ne i32 %29, %31
br i1 %32, label %33, label %38
33: ; preds = %27
%34 = load i8, i8* %7
%35 = add i8 %34, 1
store i8 %35, i8* %7
%36 = zext i8 %34 to i32
%37 = icmp slt i32 %36, 20
br label %38
38: ; preds = %33, %27
%39 = phi i1 [ false, %27 ], [ %37, %33 ]
br i1 %39, label %24, label %40
40: ; preds = %38
br label %41
41: ; preds = %40, %17
%42 = load i8, i8* %5
%43 = zext i8 %42 to i32
%44 = load i8, i8* %6
%45 = zext i8 %44 to i32
%46 = icmp ne i32 %43, %45
br i1 %46, label %47, label %48
47: ; preds = %41
store i32 -1, i32* %3
br label %49
48: ; preds = %41
store i32 0, i32* %3
br label %49
49: ; preds = %48, %47, %16, %11
%50 = load i32, i32* %3
ret i32 %50
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @put_char(i32 %0, i8 zeroext %1) {
%3 = alloca i8
%4 = alloca i8
store i8 %1, i8* %3
%5 = call i32 @write(i32 %0, i8* %3, i32 1)
%6 = icmp eq i32 %5, 1
br i1 %6, label %7, label %25
7: ; preds = %2
%8 = call i32 @read(i32 %0, i8* %4, i32 1)
%9 = icmp eq i32 %8, 1
br i1 %9, label %10, label %25
10: ; preds = %7
%11 = load i8, i8* %4
%12 = icmp eq i8 %11, %1
br i1 %12, label %21, label %13
13: ; preds = %10, %13
%14 = phi i8 [ %18, %13 ], [ 0, %10 ]
%15 = call i32 @read(i32 %0, i8* %4, i32 1)
%16 = load i8, i8* %4
%17 = icmp ne i8 %16, %1
%18 = add nuw nsw i8 %14, 1
%19 = icmp ult i8 %14, 20
%20 = select i1 %17, i1 %19, i1 false
br i1 %20, label %13, label %21
21: ; preds = %13, %10
%22 = phi i8 [ %1, %10 ], [ %16, %13 ]
%23 = icmp ne i8 %22, %1
%24 = sext i1 %23 to i32
br label %25
25: ; preds = %21, %7, %2
%26 = phi i32 [ -1, %2 ], [ -1, %7 ], [ %24, %21 ]
ret i32 %26
}