#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 /*<<< orphan*/ free(int *);
int *malloc(int);
int rand();
int stolen_random(int size) {
  int i, n;
  static int numNums = 0;
  static int *numArr = NULL;
  if (size >= 0) {
    if (numArr != NULL)
      free(numArr);
    if ((numArr = malloc(sizeof(int) * size)) == NULL)
      return -2;
    for (i = 0; i < size; i++)
      numArr[i] = i;
    numNums = size;
  }
  if (size == -22) {
    free(numArr);
    return -2;
  }
  if (numNums == 0)
    return -1;
  n = rand() % numNums;
  i = numArr[n];
  numArr[n] = numArr[numNums - 1];
  numNums--;
  if (numNums == 0) {
    free(numArr);
    numArr = 0;
  }
  return i;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<stolen_random>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jl     11c6 <stolen_random+0x96>
cmpq   $0x0,0x2efb(%rip)
je     115f <stolen_random+0x2f>
mov    0x2eee(%rip),%rdi
call   1030 <free@plt>
movslq -0x8(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x2ed3(%rip)
cmp    $0x0,%rax
jne    118b <stolen_random+0x5b>
movl   $0xfffffffe,-0x4(%rbp)
jmp    1280 <stolen_random+0x150>
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11bd <stolen_random+0x8d>
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    0x2ea0(%rip),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1192 <stolen_random+0x62>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,0x2e7a(%rip)
cmpl   $0xffffffea,-0x8(%rbp)
jne    11e8 <stolen_random+0xb8>
mov    0x2e71(%rip),%rdi
call   1030 <free@plt>
movl   $0xfffffffe,-0x4(%rbp)
jmp    1280 <stolen_random+0x150>
cmpl   $0x0,0x2e51(%rip)
jne    1201 <stolen_random+0xd1>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1280 <stolen_random+0x150>
mov    $0x0,%al
call   1050 <rand@plt>
cltd
idivl  0x2e31(%rip)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    0x2e2f(%rip),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    0x2e1e(%rip),%rax
mov    0x2e10(%rip),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    0x2e08(%rip),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    0x2df3(%rip),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,0x2dea(%rip)
cmpl   $0x0,0x2de3(%rip)
jne    127a <stolen_random+0x14a>
mov    0x2dde(%rip),%rdi
call   1030 <free@plt>
movq   $0x0,0x2dce(%rip)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<stolen_random>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%r14d
test   %edi,%edi
js     12f3 <stolen_random+0x1c3>
mov    0x2f02(%rip),%rdi
test   %rdi,%rdi
je     1150 <stolen_random+0x20>
call   1030 <free@plt>
lea    0x0(,%r14,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x2ee4(%rip)
test   %rax,%rax
je     1182 <stolen_random+0x52>
test   %r14d,%r14d
je     12ec <stolen_random+0x1bc>
mov    %r14d,%ecx
cmp    $0x8,%r14d
jae    118c <stolen_random+0x5c>
xor    %edx,%edx
jmp    12e0 <stolen_random+0x1b0>
mov    $0xfffffffe,%ebx
jmp    135f <stolen_random+0x22f>
mov    %ecx,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
lea    -0x8(%rdx),%rbx
mov    %rbx,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %edi,%esi
and    $0x3,%esi
cmp    $0x18,%rbx
jae    11ba <stolen_random+0x8a>
movdqa 0xe4d(%rip),%xmm0
xor    %ebx,%ebx
jmp    1288 <stolen_random+0x158>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdi
movdqa 0xe3a(%rip),%xmm0
xor    %ebx,%ebx
movdqa 0xe3f(%rip),%xmm8
movdqa 0xe46(%rip),%xmm9
movdqa 0xe4d(%rip),%xmm10
movdqa 0xe55(%rip),%xmm4
movdqa 0xe5d(%rip),%xmm5
movdqa 0xe65(%rip),%xmm6
movdqa 0xe6d(%rip),%xmm7
movdqa 0xe75(%rip),%xmm1
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm8,%xmm2
movdqu %xmm0,(%rax,%rbx,4)
movdqu %xmm2,0x10(%rax,%rbx,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm10,%xmm3
movdqu %xmm2,0x20(%rax,%rbx,4)
movdqu %xmm3,0x30(%rax,%rbx,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm5,%xmm3
movdqu %xmm2,0x40(%rax,%rbx,4)
movdqu %xmm3,0x50(%rax,%rbx,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm6,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm7,%xmm3
movdqu %xmm2,0x60(%rax,%rbx,4)
movdqu %xmm3,0x70(%rax,%rbx,4)
add    $0x20,%rbx
paddd  %xmm1,%xmm0
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
jne    1210 <stolen_random+0xe0>
test   %rsi,%rsi
je     12d0 <stolen_random+0x1a0>
lea    (%rax,%rbx,4),%rdi
add    $0x10,%rdi
shl    $0x5,%rsi
xor    %ebx,%ebx
movdqa 0xd6d(%rip),%xmm1
movdqa 0xd75(%rip),%xmm2
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
movdqu %xmm0,-0x10(%rdi,%rbx,1)
movdqu %xmm3,(%rdi,%rbx,1)
paddd  %xmm2,%xmm0
add    $0x20,%rbx
cmp    %rbx,%rsi
jne    12b0 <stolen_random+0x180>
cmp    %rcx,%rdx
je     12ec <stolen_random+0x1bc>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %edx,(%rax,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    12e0 <stolen_random+0x1b0>
mov    %r14d,0x2d4d(%rip)
cmp    $0xffffffea,%r14d
jne    130c <stolen_random+0x1dc>
mov    0x2d48(%rip),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    $0xfffffffe,%ebx
jmp    135f <stolen_random+0x22f>
cmpl   $0x0,0x2d2d(%rip)
je     135a <stolen_random+0x22a>
xor    %eax,%eax
call   1050 <rand@plt>
movslq 0x2d1d(%rip),%rcx
cltd
idiv   %ecx
mov    0x2d1b(%rip),%rdi
movslq %edx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%ebx
mov    -0x4(%rdi,%rcx,4),%edx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %edx,(%rdi,%rax,4)
mov    %ecx,0x2cfc(%rip)
test   %ecx,%ecx
jne    135f <stolen_random+0x22f>
call   1030 <free@plt>
movq   $0x0,0x2cf0(%rip)
jmp    135f <stolen_random+0x22f>
mov    $0xffffffff,%ebx
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
@stolen_random.numNums = internal global i32 0
@stolen_random.numArr = internal global i32* null
define i32 @stolen_random(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%6 = load i32, i32* %3
%7 = icmp sge i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %38
8: ; preds = %1
%9 = load i32*, i32** @stolen_random.numArr
%10 = icmp ne i32* %9, null
br i1 %10, label %11, label %14
11: ; preds = %8
%12 = load i32*, i32** @stolen_random.numArr
%13 = call i32 @free(i32* %12)
br label %14
14: ; preds = %11, %8
%15 = load i32, i32* %3
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 4, %16
%18 = trunc i64 %17 to i32
%19 = call i32* @malloc(i32 %18)
store i32* %19, i32** @stolen_random.numArr
%20 = icmp eq i32* %19, null
br i1 %20, label %21, label %22
21: ; preds = %14
store i32 -2, i32* %2
br label %76
22: ; preds = %14
store i32 0, i32* %4
br label %23
23: ; preds = %33, %22
%24 = load i32, i32* %4
%25 = load i32, i32* %3
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %36
27: ; preds = %23
%28 = load i32, i32* %4
%29 = load i32*, i32** @stolen_random.numArr
%30 = load i32, i32* %4
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
store i32 %28, i32* %32
br label %33
33: ; preds = %27
%34 = load i32, i32* %4
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %4
br label %23
36: ; preds = %23
%37 = load i32, i32* %3
store i32 %37, i32* @stolen_random.numNums
br label %38
38: ; preds = %36, %1
%39 = load i32, i32* %3
%40 = icmp eq i32 %39, -22
br i1 %40, label %41, label %44
41: ; preds = %38
%42 = load i32*, i32** @stolen_random.numArr
%43 = call i32 @free(i32* %42)
store i32 -2, i32* %2
br label %76
44: ; preds = %38
%45 = load i32, i32* @stolen_random.numNums
%46 = icmp eq i32 %45, 0
br i1 %46, label %47, label %48
47: ; preds = %44
store i32 -1, i32* %2
br label %76
48: ; preds = %44
%49 = call i32 (...) @rand()
%50 = load i32, i32* @stolen_random.numNums
%51 = srem i32 %49, %50
store i32 %51, i32* %5
%52 = load i32*, i32** @stolen_random.numArr
%53 = load i32, i32* %5
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
store i32 %56, i32* %4
%57 = load i32*, i32** @stolen_random.numArr
%58 = load i32, i32* @stolen_random.numNums
%59 = sub nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = load i32*, i32** @stolen_random.numArr
%64 = load i32, i32* %5
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
store i32 %62, i32* %66
%67 = load i32, i32* @stolen_random.numNums
%68 = add nsw i32 %67, -1
store i32 %68, i32* @stolen_random.numNums
%69 = load i32, i32* @stolen_random.numNums
%70 = icmp eq i32 %69, 0
br i1 %70, label %71, label %74
71: ; preds = %48
%72 = load i32*, i32** @stolen_random.numArr
%73 = call i32 @free(i32* %72)
store i32* null, i32** @stolen_random.numArr
br label %74
74: ; preds = %71, %48
%75 = load i32, i32* %4
store i32 %75, i32* %2
br label %76
76: ; preds = %74, %47, %41, %21
%77 = load i32, i32* %2
ret i32 %77
}

LLVM IR (-O2):
@stolen_random.numNums = internal unnamed_addr global i32 0
@stolen_random.numArr = internal unnamed_addr global i32* null
define i32 @stolen_random(i32 %0) {
%2 = icmp sgt i32 %0, -1
br i1 %2, label %3, label %88
3: ; preds = %1
%4 = load i32*, i32** @stolen_random.numArr
%5 = icmp eq i32* %4, null
br i1 %5, label %8, label %6
6: ; preds = %3
%7 = tail call i32 @free(i32* %4)
br label %8
8: ; preds = %6, %3
%9 = shl i32 %0, 2
%10 = tail call i32* @malloc(i32 %9)
store i32* %10, i32** @stolen_random.numArr
%11 = icmp eq i32* %10, null
br i1 %11, label %111, label %12
12: ; preds = %8
%13 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %13, label %87, label %14
14: ; preds = %12
%15 = zext i32 %0 to i64
%16 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %16, label %79, label %17
17: ; preds = %14
%18 = and i64 %15, 4294967288
%19 = add nsw i64 %18, -8
%20 = lshr exact i64 %19, 3
%21 = add nuw nsw i64 %20, 1
%22 = and i64 %21, 3
%23 = icmp ult i64 %19, 24
br i1 %23, label %60, label %24
24: ; preds = %17
%25 = and i64 %21, 4611686018427387900
br label %26
26: ; preds = %26, %24
%27 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %56, %26 ]
%28 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %24 ], [ %57, %26 ]
%29 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %58, %26 ]
%30 = add <4 x i32> %28, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %27
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %28, <4 x i32>* %32
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 4
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %30, <4 x i32>* %34
%35 = or i64 %27, 8
%36 = add <4 x i32> %28, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%37 = add <4 x i32> %28, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %35
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %36, <4 x i32>* %39
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 4
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %37, <4 x i32>* %41
%42 = or i64 %27, 16
%43 = add <4 x i32> %28, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%44 = add <4 x i32> %28, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %42
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %43, <4 x i32>* %46
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 4
%48 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %44, <4 x i32>* %48
%49 = or i64 %27, 24
%50 = add <4 x i32> %28, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%51 = add <4 x i32> %28, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %49
%53 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %50, <4 x i32>* %53
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 4
%55 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %51, <4 x i32>* %55
%56 = add nuw i64 %27, 32
%57 = add <4 x i32> %28, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%58 = add i64 %29, 4
%59 = icmp eq i64 %58, %25
br i1 %59, label %60, label %26
60: ; preds = %26, %17
%61 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %56, %26 ]
%62 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %17 ], [ %57, %26 ]
%63 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %63, label %77, label %64
64: ; preds = %60, %64
%65 = phi i64 [ %73, %64 ], [ %61, %60 ]
%66 = phi <4 x i32> [ %74, %64 ], [ %62, %60 ]
%67 = phi i64 [ %75, %64 ], [ 0, %60 ]
%68 = add <4 x i32> %66, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %65
%70 = bitcast i32* %69 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %66, <4 x i32>* %70
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 4
%72 = bitcast i32* %71 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %68, <4 x i32>* %72
%73 = add nuw i64 %65, 8
%74 = add <4 x i32> %66, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%75 = add i64 %67, 1
%76 = icmp eq i64 %75, %22
br i1 %76, label %77, label %64
77: ; preds = %64, %60
%78 = icmp eq i64 %18, %15
br i1 %78, label %87, label %79
79: ; preds = %14, %77
%80 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %18, %77 ]
br label %81
81: ; preds = %79, %81
%82 = phi i64 [ %85, %81 ], [ %80, %79 ]
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %82
%84 = trunc i64 %82 to i32
store i32 %84, i32* %83
%85 = add nuw nsw i64 %82, 1
%86 = icmp eq i64 %85, %15
br i1 %86, label %87, label %81
87: ; preds = %81, %77, %12
store i32 %0, i32* @stolen_random.numNums
br label %88
88: ; preds = %87, %1
%89 = icmp eq i32 %0, -22
br i1 %89, label %90, label %93
90: ; preds = %88
%91 = load i32*, i32** @stolen_random.numArr
%92 = tail call i32 @free(i32* %91)
br label %111
93: ; preds = %88
%94 = load i32, i32* @stolen_random.numNums
%95 = icmp eq i32 %94, 0
br i1 %95, label %111, label %96
96: ; preds = %93
%97 = tail call i32 (...) @rand()
%98 = load i32, i32* @stolen_random.numNums
%99 = srem i32 %97, %98
%100 = load i32*, i32** @stolen_random.numArr
%101 = sext i32 %99 to i64
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %100, i64 %101
%103 = load i32, i32* %102
%104 = add nsw i32 %98, -1
%105 = sext i32 %104 to i64
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %100, i64 %105
%107 = load i32, i32* %106
store i32 %107, i32* %102
store i32 %104, i32* @stolen_random.numNums
%108 = icmp eq i32 %104, 0
br i1 %108, label %109, label %111
109: ; preds = %96
%110 = tail call i32 @free(i32* %100)
store i32* null, i32** @stolen_random.numArr
br label %111
111: ; preds = %96, %109, %93, %8, %90
%112 = phi i32 [ -2, %90 ], [ -2, %8 ], [ -1, %93 ], [ %103, %109 ], [ %103, %96 ]
ret i32 %112
}