#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*/ printf(char *, unsigned long long, ...);
int main(int argc, char *argv[]) {
  unsigned long long h, p, t;
  for (h = 143, p = 165, t = 285; h < 100000; ++h) {
    unsigned long long hex = h * (2 * h - 1);
    unsigned long long pen;
    unsigned long long tri;
    do {
      pen = p * (3 * p - 1) / 2;
      if (pen == hex)
        break;
      p++;
    } while (pen < hex);
    do {
      tri = t * (t + 1) / 2;
      if (tri == hex)
        break;
      t++;
    } while (tri < hex);
    if (h % 1000 == 0)
      printf("%llu: %llu %llu %llu\n", h, tri, pen, hex);
    if ((tri == pen) && (tri == hex)) {
      printf("%llu\n", hex);
    }
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x8f,-0x18(%rbp)
movq   $0xa5,-0x20(%rbp)
movq   $0x11d,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x186a0,-0x18(%rbp)
jae    126e <main+0x15e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
sub    $0x1,%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   $0x3,-0x20(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
imul   %rcx,%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jne    1190 <main+0x80>
jmp    11aa <main+0x9a>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jb     1164 <main+0x54>
jmp    11af <main+0x9f>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
add    $0x1,%rcx
imul   %rcx,%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jne    11da <main+0xca>
jmp    11f4 <main+0xe4>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jb     11af <main+0x9f>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    $0x3e8,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
cmp    $0x0,%rdx
jne    122a <main+0x11a>
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    -0x30(%rbp),%r8
lea    0xddd(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x38(%rbp),%rax
jne    1258 <main+0x148>
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jne    1258 <main+0x148>
mov    -0x30(%rbp),%rsi
lea    0xdbf(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    125d <main+0x14d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    113e <main+0x2e>
xor    %eax,%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    $0x11d,%r15d
mov    $0xa5,%r14d
mov    $0x8f,%r12d
jmp    1141 <main+0x31>
nop
add    $0x1,%r12
cmp    $0x186a0,%r12
je     1222 <main+0x112>
lea    (%r12,%r12,1),%r13
add    $0xffffffffffffffff,%r13
imul   %r12,%r13
lea    (%r14,%r14,2),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %rax,%rbx
imul   %r14,%rbx
shr    %rbx
cmp    %r13,%rbx
je     1180 <main+0x70>
add    $0x1,%r14
add    $0x3,%rax
cmp    %r13,%rbx
jb     1160 <main+0x50>
jmp    1190 <main+0x80>
xchg   %ax,%ax
mov    %r13,%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
lea    0x1(%r15),%rax
mov    %rax,%rbp
imul   %r15,%rbp
shr    %rbp
cmp    %r13,%rbp
je     11b0 <main+0xa0>
mov    %rax,%r15
jb     1190 <main+0x80>
mov    %rbp,%rdx
mov    %rax,%r15
jmp    11b3 <main+0xa3>
mov    %r13,%rdx
mov    %r12,%rax
movabs $0x1cac083126e978d5,%rcx
08 ac 1c
imul   %rcx,%rax
ror    $0x3,%rax
movabs $0x4189374bc6a7ef,%rcx
cmp    %rcx,%rax
ja     11fa <main+0xea>
lea    0xe22(%rip),%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %rdx,(%rsp)
mov    (%rsp),%rdx
mov    %rbx,%rcx
mov    %r13,%r8
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
mov    (%rsp),%rdx
cmp    %rbx,%rdx
jne    1130 <main+0x20>
cmp    %r13,%rbp
jne    1130 <main+0x20>
lea    0xdfd(%rip),%rdi
mov    %r13,%rsi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
jmp    1130 <main+0x20>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [22 x i8] c"%llu: %llu %llu %llu\0A\00"
@.str.1 = [6 x i8] c"%llu\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i64 143, i64* %6
store i64 165, i64* %7
store i64 285, i64* %8
br label %12
12: ; preds = %79, %2
%13 = load i64, i64* %6
%14 = icmp ult i64 %13, 100000
br i1 %14, label %15, label %82
15: ; preds = %12
%16 = load i64, i64* %6
%17 = load i64, i64* %6
%18 = mul i64 2, %17
%19 = sub i64 %18, 1
%20 = mul i64 %16, %19
store i64 %20, i64* %9
br label %21
21: ; preds = %35, %15
%22 = load i64, i64* %7
%23 = load i64, i64* %7
%24 = mul i64 3, %23
%25 = sub i64 %24, 1
%26 = mul i64 %22, %25
%27 = udiv i64 %26, 2
store i64 %27, i64* %10
%28 = load i64, i64* %10
%29 = load i64, i64* %9
%30 = icmp eq i64 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %32
31: ; preds = %21
br label %39
32: ; preds = %21
%33 = load i64, i64* %7
%34 = add i64 %33, 1
store i64 %34, i64* %7
br label %35
35: ; preds = %32
%36 = load i64, i64* %10
%37 = load i64, i64* %9
%38 = icmp ult i64 %36, %37
br i1 %38, label %21, label %39
39: ; preds = %35, %31
br label %40
40: ; preds = %53, %39
%41 = load i64, i64* %8
%42 = load i64, i64* %8
%43 = add i64 %42, 1
%44 = mul i64 %41, %43
%45 = udiv i64 %44, 2
store i64 %45, i64* %11
%46 = load i64, i64* %11
%47 = load i64, i64* %9
%48 = icmp eq i64 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %50
49: ; preds = %40
br label %57
50: ; preds = %40
%51 = load i64, i64* %8
%52 = add i64 %51, 1
store i64 %52, i64* %8
br label %53
53: ; preds = %50
%54 = load i64, i64* %11
%55 = load i64, i64* %9
%56 = icmp ult i64 %54, %55
br i1 %56, label %40, label %57
57: ; preds = %53, %49
%58 = load i64, i64* %6
%59 = urem i64 %58, 1000
%60 = icmp eq i64 %59, 0
br i1 %60, label %61, label %67
61: ; preds = %57
%62 = load i64, i64* %6
%63 = load i64, i64* %11
%64 = load i64, i64* %10
%65 = load i64, i64* %9
%66 = call i32 (i8*, i64, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([22 x i8], [22 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %62, i64 %63, i64 %64, i64 %65)
br label %67
67: ; preds = %61, %57
%68 = load i64, i64* %11
%69 = load i64, i64* %10
%70 = icmp eq i64 %68, %69
br i1 %70, label %71, label %78
71: ; preds = %67
%72 = load i64, i64* %11
%73 = load i64, i64* %9
%74 = icmp eq i64 %72, %73
br i1 %74, label %75, label %78
75: ; preds = %71
%76 = load i64, i64* %9
%77 = call i32 (i8*, i64, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %76)
br label %78
78: ; preds = %75, %71, %67
br label %79
79: ; preds = %78
%80 = load i64, i64* %6
%81 = add i64 %80, 1
store i64 %81, i64* %6
br label %12
82: ; preds = %12
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [22 x i8] c"%llu: %llu %llu %llu\0A\00"
@.str.1 = [6 x i8] c"%llu\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture readnone %1) {
br label %3
3: ; preds = %2, %44
%4 = phi i64 [ 143, %2 ], [ %45, %44 ]
%5 = phi i64 [ 165, %2 ], [ %22, %44 ]
%6 = phi i64 [ 285, %2 ], [ %33, %44 ]
%7 = shl nuw nsw i64 %4, 1
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = mul nsw i64 %8, %4
br label %10
10: ; preds = %17, %3
%11 = phi i64 [ %5, %3 ], [ %18, %17 ]
%12 = mul i64 %11, 3
%13 = add i64 %12, -1
%14 = mul i64 %13, %11
%15 = lshr i64 %14, 1
%16 = icmp eq i64 %15, %9
br i1 %16, label %20, label %17
17: ; preds = %10
%18 = add i64 %11, 1
%19 = icmp ult i64 %15, %9
br i1 %19, label %10, label %20
20: ; preds = %10, %17
%21 = phi i64 [ %9, %10 ], [ %15, %17 ]
%22 = phi i64 [ %11, %10 ], [ %18, %17 ]
br label %23
23: ; preds = %29, %20
%24 = phi i64 [ %6, %20 ], [ %25, %29 ]
%25 = add i64 %24, 1
%26 = mul i64 %25, %24
%27 = lshr i64 %26, 1
%28 = icmp eq i64 %27, %9
br i1 %28, label %31, label %29
29: ; preds = %23
%30 = icmp ult i64 %27, %9
br i1 %30, label %23, label %31
31: ; preds = %23, %29
%32 = phi i64 [ %9, %23 ], [ %27, %29 ]
%33 = phi i64 [ %24, %23 ], [ %25, %29 ]
%34 = urem i64 %4, 1000
%35 = icmp eq i64 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %38
36: ; preds = %31
%37 = tail call i32 (i8*, i64, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([22 x i8], [22 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %4, i64 %32, i64 %21, i64 %9)
br label %38
38: ; preds = %36, %31
%39 = icmp ne i64 %32, %21
%40 = xor i1 %28, true
%41 = select i1 %39, i1 true, i1 %40
br i1 %41, label %44, label %42
42: ; preds = %38
%43 = tail call i32 (i8*, i64, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %9)
br label %44
44: ; preds = %38, %42
%45 = add nuw nsw i64 %4, 1
%46 = icmp eq i64 %45, 100000
br i1 %46, label %47, label %3
47: ; preds = %44
ret i32 0
}