#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 atoi(char *);
int /*<<< orphan*/ free(char *);
char *malloc(int);
int pow(int, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *);
int to2(int n) {
  int i, j;
  int d;
  int siz;
  if (n == 0)
    return 0;
  for (j = 1, d = 0; d <= n; j++)
    d = pow(2, j);
  siz = j - 1;
  char *tmp;
  if (NULL == (tmp = malloc(siz * sizeof(char)))) {
    printf("malloc failed\n");
    return -1;
  }
  for (i = 0; i < siz; i++)
    tmp[i] = '0';
  tmp[0] = '1';
  for (i = 1; n > 1; i++) {
    n -= d * 0.5;
    if (n == 0)
      break;
    for (j = 0, d = 0; d <= n; j++)
      d = pow(2, j);
    tmp[siz - j + 1] = '1';
  }
  return atoi(tmp);
  free(tmp);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<to2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    1161 <to2+0x21>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    12cd <to2+0x18d>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     1199 <to2+0x59>
mov    -0x10(%rbp),%esi
mov    $0x2,%edi
call   1050 <pow@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    116f <to2+0x2f>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x0,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    %rcx,%rax
jne    11db <to2+0x9b>
lea    0xe3e(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    12cd <to2+0x18d>
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1208 <to2+0xc8>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movb   $0x30,(%rax,%rcx,1)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11e2 <to2+0xa2>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movb   $0x31,(%rax)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jle    12c1 <to2+0x181>
cvtsi2sdl -0x14(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0x8(%rbp),%xmm1
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
movsd  0xdb7(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    1267 <to2+0x127>
jmp    12c1 <to2+0x181>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     129f <to2+0x15f>
mov    -0x10(%rbp),%esi
mov    $0x2,%edi
call   1050 <pow@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1275 <to2+0x135>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x31,(%rax,%rcx,1)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1216 <to2+0xd6>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1060 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<to2>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %edi,%edi
je     118a <to2+0x3a>
mov    %edi,%r15d
js     1191 <to2+0x41>
mov    $0x1,%r12d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x2,%edi
mov    %r12d,%esi
call   1060 <pow@plt>
add    $0x1,%r12d
cmp    %r15d,%eax
jle    1170 <to2+0x20>
mov    %eax,%ebp
jmp    1199 <to2+0x49>
xor    %eax,%eax
jmp    124b <to2+0xfb>
xor    %ebp,%ebp
mov    $0x1,%r12d
lea    -0x1(%r12),%ebx
mov    %ebx,%edi
call   1050 <malloc@plt>
test   %rax,%rax
je     123a <to2+0xea>
mov    %rax,%r14
cmp    $0x2,%r12d
jl     11c6 <to2+0x76>
mov    %ebx,%edx
mov    %r14,%rdi
mov    $0x30,%esi
call   1040 <memset@plt>
movb   $0x31,(%r14)
cmp    $0x2,%r15d
jl     125c <to2+0x10c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %ebp,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %r15d,%xmm1
mulsd  0xe09(%rip),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%r15d
test   %r15d,%r15d
je     125c <to2+0x10c>
js     1254 <to2+0x104>
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x2,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1060 <pow@plt>
add    $0x1,%ebx
cmp    %r15d,%eax
jle    1210 <to2+0xc0>
mov    %eax,%ebp
mov    %r12d,%eax
sub    %ebx,%eax
cltq
movb   $0x31,(%r14,%rax,1)
cmp    $0x1,%r15d
jg     11e0 <to2+0x90>
jmp    125c <to2+0x10c>
lea    0xdc7(%rip),%rdi
call   1030 <puts@plt>
mov    $0xffffffff,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
movslq %r12d,%rax
movb   $0x31,(%r14,%rax,1)
mov    %r14,%rdi
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1070 <atoi@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [15 x i8] c"malloc failed\0A\00"
define i32 @to2(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8*
store i32 %0, i32* %3
%9 = load i32, i32* %3
%10 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %12
11: ; preds = %1
store i32 0, i32* %2
br label %89
12: ; preds = %1
store i32 1, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %13
13: ; preds = %20, %12
%14 = load i32, i32* %6
%15 = load i32, i32* %3
%16 = icmp sle i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %23
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %5
%19 = call i32 @pow(i32 2, i32 %18)
store i32 %19, i32* %6
br label %20
20: ; preds = %17
%21 = load i32, i32* %5
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %5
br label %13
23: ; preds = %13
%24 = load i32, i32* %5
%25 = sub nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %7
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = mul i64 %27, 1
%29 = trunc i64 %28 to i32
%30 = call i8* @malloc(i32 %29)
store i8* %30, i8** %8
%31 = icmp eq i8* null, %30
br i1 %31, label %32, label %34
32: ; preds = %23
%33 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
store i32 -1, i32* %2
br label %89
34: ; preds = %23
store i32 0, i32* %4
br label %35
35: ; preds = %44, %34
%36 = load i32, i32* %4
%37 = load i32, i32* %7
%38 = icmp slt i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %47
39: ; preds = %35
%40 = load i8*, i8** %8
%41 = load i32, i32* %4
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i64 %42
store i8 48, i8* %43
br label %44
44: ; preds = %39
%45 = load i32, i32* %4
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %4
br label %35
47: ; preds = %35
%48 = load i8*, i8** %8
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i64 0
store i8 49, i8* %49
store i32 1, i32* %4
br label %50
50: ; preds = %83, %47
%51 = load i32, i32* %3
%52 = icmp sgt i32 %51, 1
br i1 %52, label %53, label %86
53: ; preds = %50
%54 = load i32, i32* %6
%55 = sitofp i32 %54 to double
%56 = load i32, i32* %3
%57 = sitofp i32 %56 to double
%58 = fneg double %55
%59 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %58, double 5.000000e-01, double %57)
%60 = fptosi double %59 to i32
store i32 %60, i32* %3
%61 = load i32, i32* %3
%62 = icmp eq i32 %61, 0
br i1 %62, label %63, label %64
63: ; preds = %53
br label %86
64: ; preds = %53
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %65
65: ; preds = %72, %64
%66 = load i32, i32* %6
%67 = load i32, i32* %3
%68 = icmp sle i32 %66, %67
br i1 %68, label %69, label %75
69: ; preds = %65
%70 = load i32, i32* %5
%71 = call i32 @pow(i32 2, i32 %70)
store i32 %71, i32* %6
br label %72
72: ; preds = %69
%73 = load i32, i32* %5
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %5
br label %65
75: ; preds = %65
%76 = load i8*, i8** %8
%77 = load i32, i32* %7
%78 = load i32, i32* %5
%79 = sub nsw i32 %77, %78
%80 = add nsw i32 %79, 1
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i8, i8* %76, i64 %81
store i8 49, i8* %82
br label %83
83: ; preds = %75
%84 = load i32, i32* %4
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %4
br label %50
86: ; preds = %63, %50
%87 = load i8*, i8** %8
%88 = call i32 @atoi(i8* %87)
store i32 %88, i32* %2
br label %89
89: ; preds = %86, %32, %11
%90 = load i32, i32* %2
ret i32 %90
}

LLVM IR (-O2):
@str = [14 x i8] c"malloc failed\00"
define i32 @to2(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %2, label %51, label %3
3: ; preds = %1
%4 = icmp slt i32 %0, 0
br i1 %4, label %10, label %5
5: ; preds = %3, %5
%6 = phi i32 [ %8, %5 ], [ 1, %3 ]
%7 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 %6)
%8 = add nuw nsw i32 %6, 1
%9 = icmp sgt i32 %7, %0
br i1 %9, label %10, label %5
10: ; preds = %5, %3
%11 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %8, %5 ]
%12 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %7, %5 ]
%13 = add nsw i32 %11, -1
%14 = tail call i8* @malloc(i32 %13)
%15 = icmp eq i8* %14, null
br i1 %15, label %20, label %16
16: ; preds = %10
%17 = icmp sgt i32 %11, 1
br i1 %17, label %18, label %22
18: ; preds = %16
%19 = zext i32 %13 to i64
br label %22
20: ; preds = %10
%21 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([14 x i8], [14 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
br label %51
22: ; preds = %18, %16
store i8 49, i8* %14
%23 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %23, label %24, label %49
24: ; preds = %22, %43
%25 = phi i32 [ %31, %43 ], [ %0, %22 ]
%26 = phi i32 [ %40, %43 ], [ %12, %22 ]
%27 = sitofp i32 %26 to double
%28 = sitofp i32 %25 to double
%29 = fneg double %27
%30 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %29, double 5.000000e-01, double %28)
%31 = fptosi double %30 to i32
%32 = icmp eq i32 %31, 0
br i1 %32, label %49, label %33
33: ; preds = %24
%34 = icmp slt i32 %31, 0
br i1 %34, label %35, label %38
35: ; preds = %33
%36 = sext i32 %11 to i64
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %36
store i8 49, i8* %37
br label %49
38: ; preds = %33, %38
%39 = phi i32 [ %41, %38 ], [ 0, %33 ]
%40 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 %39)
%41 = add nuw nsw i32 %39, 1
%42 = icmp sgt i32 %40, %31
br i1 %42, label %43, label %38
43: ; preds = %38
%44 = xor i32 %39, -1
%45 = add i32 %11, %44
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %46
store i8 49, i8* %47
%48 = icmp sgt i32 %31, 1
br i1 %48, label %24, label %49
49: ; preds = %43, %24, %35, %22
%50 = tail call i32 @atoi(i8* %14)
br label %51
51: ; preds = %20, %49, %1
%52 = phi i32 [ 0, %1 ], [ -1, %20 ], [ %50, %49 ]
ret i32 %52
}