#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 abs(int);
int /*<<< orphan*/ assert(int);
short mulShift(int, int);
int /*<<< orphan*/ putchar(char);
int main(void) {
  for (short Y0 = -180; Y0 < 180; Y0 += 3) {
    for (short X0 = -320; X0 < 160; X0 += 3) {
      if (mulShift(X0 + (1 << 7), X0 + (1 << 7)) + mulShift(Y0, Y0) <
          (1 << 7) / 16) {
        putchar('~');
        continue;
      }
      int Q = mulShift(X0 - (1 << 7) / 4, X0 - (1 << 7) / 4) + mulShift(Y0, Y0);
      if (mulShift(Q, Q + X0 - (1 << 7) / 4) * 4 < mulShift(Y0, Y0)) {
        putchar('~');
        continue;
      }
      int X = 0, XX = 0, Y = 0, YY = 0;
      int i;
      for (i = 1; i < 64; i++) {
        assert(abs(X) <= (2 << 7));
        assert(abs(Y) <= (2 << 7));
        Y = mulShift(X, 2 * Y) + Y0;
        X = XX - YY + X0;
        assert(abs(XX) <= (4 << 7));
        assert(abs(YY) <= (4 << 7));
        XX = mulShift(X, X);
        YY = mulShift(Y, Y);
        if (XX + YY > 4 << 7)
          break;
      }
      putchar(' ' + (i & 63));
    }
    putchar('\n');
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movw   $0xff4c,-0x6(%rbp)
movswl -0x6(%rbp),%eax
cmp    $0xb4,%eax
jge    137e <main+0x23e>
movw   $0xfec0,-0x8(%rbp)
movswl -0x8(%rbp),%eax
cmp    $0xa0,%eax
jge    1364 <main+0x224>
movswl -0x8(%rbp),%edi
add    $0x80,%edi
movswl -0x8(%rbp),%esi
add    $0x80,%esi
call   1060 <mulShift@plt>
cwtl
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movswl -0x6(%rbp),%edi
movswl -0x6(%rbp),%esi
call   1060 <mulShift@plt>
mov    %ax,%cx
mov    -0x24(%rbp),%eax
movswl %cx,%ecx
add    %ecx,%eax
cmp    $0x8,%eax
jge    11c6 <main+0x86>
mov    $0x7e,%edi
call   1030 <putchar@plt>
jmp    1354 <main+0x214>
movswl -0x8(%rbp),%edi
sub    $0x20,%edi
movswl -0x8(%rbp),%esi
sub    $0x20,%esi
call   1060 <mulShift@plt>
cwtl
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movswl -0x6(%rbp),%edi
movswl -0x6(%rbp),%esi
call   1060 <mulShift@plt>
mov    %ax,%cx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
movswl %cx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
movswl -0x8(%rbp),%eax
add    %eax,%esi
sub    $0x20,%esi
call   1060 <mulShift@plt>
cwtl
shl    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
movswl -0x6(%rbp),%edi
movswl -0x6(%rbp),%esi
call   1060 <mulShift@plt>
mov    %ax,%cx
mov    -0x28(%rbp),%eax
movswl %cx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1240 <main+0x100>
mov    $0x7e,%edi
call   1030 <putchar@plt>
jmp    1354 <main+0x214>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x40,-0x20(%rbp)
jge    1343 <main+0x203>
mov    -0x10(%rbp),%edi
call   1040 <abs@plt>
cmp    $0x100,%eax
setle  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1050 <assert@plt>
mov    -0x18(%rbp),%edi
call   1040 <abs@plt>
cmp    $0x100,%eax
setle  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1050 <assert@plt>
mov    -0x10(%rbp),%edi
mov    -0x18(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
call   1060 <mulShift@plt>
cwtl
movswl -0x6(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
movswl -0x8(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
call   1040 <abs@plt>
cmp    $0x200,%eax
setle  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1050 <assert@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%edi
call   1040 <abs@plt>
cmp    $0x200,%eax
setle  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1050 <assert@plt>
mov    -0x10(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
call   1060 <mulShift@plt>
cwtl
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edi
mov    -0x18(%rbp),%esi
call   1060 <mulShift@plt>
cwtl
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    $0x200,%eax
jle    1330 <main+0x1f0>
jmp    1343 <main+0x203>
jmp    1335 <main+0x1f5>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1263 <main+0x123>
mov    -0x20(%rbp),%eax
and    $0x3f,%eax
add    $0x20,%eax
movsbl %al,%edi
call   1030 <putchar@plt>
movswl -0x8(%rbp),%eax
add    $0x3,%eax
mov    %ax,-0x8(%rbp)
jmp    116a <main+0x2a>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
movswl -0x6(%rbp),%eax
add    $0x3,%eax
mov    %ax,-0x6(%rbp)
jmp    1155 <main+0x15>
xor    %eax,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    $0xffffff4c,%ebp
jmp    1176 <main+0x46>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
shl    $0x10,%ebp
add    $0x30000,%ebp
mov    %ebp,%eax
sar    $0x10,%eax
cmp    $0xb40000,%ebp
mov    %eax,%ebp
jge    12fd <main+0x1cd>
mov    $0xfffffec0,%r15d
mov    %ebp,0x4(%rsp)
jmp    11c2 <main+0x92>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
and    $0x3f,%r12b
add    $0x20,%r12b
mov    0x4(%rsp),%ebp
movzbl %r12b,%edi
call   1030 <putchar@plt>
shl    $0x10,%r15d
add    $0x30000,%r15d
mov    %r15d,%eax
sar    $0x10,%eax
cmp    $0xa00000,%r15d
mov    %eax,%r15d
jge    1150 <main+0x20>
lea    0x80(%r15),%edi
mov    %edi,%esi
call   1050 <mulShift@plt>
movswl %ax,%ebx
mov    %ebp,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1050 <mulShift@plt>
cwtl
add    %ebx,%eax
mov    $0x7e,%r12b
cmp    $0x8,%eax
jl     119c <main+0x6c>
lea    -0x20(%r15),%edi
mov    %edi,%esi
call   1050 <mulShift@plt>
movswl %ax,%ebx
mov    %ebp,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1050 <mulShift@plt>
movswl %ax,%edi
add    %ebx,%edi
lea    (%r15,%rdi,1),%esi
add    $0xffffffe0,%esi
call   1050 <mulShift@plt>
movswl %ax,%ebx
shl    $0x2,%ebx
mov    %ebp,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1050 <mulShift@plt>
cwtl
cmp    %eax,%ebx
jl     119c <main+0x6c>
xor    %r13d,%r13d
mov    $0x1,%r12d
xor    %ebp,%ebp
xor    %r14d,%r14d
xor    %ebx,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%eax
neg    %eax
cmovs  %ebx,%eax
xor    %edi,%edi
cmp    $0x101,%eax
setb   %dil
call   1040 <assert@plt>
mov    %ebp,%eax
neg    %eax
cmovs  %ebp,%eax
xor    %edi,%edi
cmp    $0x101,%eax
setb   %dil
call   1040 <assert@plt>
add    %ebp,%ebp
mov    %ebx,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1050 <mulShift@plt>
movswl %ax,%ebp
add    0x4(%rsp),%ebp
mov    %r14d,%ebx
sub    %r13d,%ebx
add    %r15d,%ebx
mov    %r14d,%eax
neg    %eax
cmovs  %r14d,%eax
xor    %edi,%edi
cmp    $0x201,%eax
setb   %dil
call   1040 <assert@plt>
mov    %r13d,%eax
neg    %eax
cmovs  %r13d,%eax
xor    %edi,%edi
cmp    $0x201,%eax
setb   %dil
call   1040 <assert@plt>
mov    %ebx,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1050 <mulShift@plt>
movswl %ax,%r14d
mov    %ebp,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1050 <mulShift@plt>
movswl %ax,%r13d
lea    (%r14,%r13,1),%eax
cmp    $0x200,%eax
jg     1190 <main+0x60>
add    $0x1,%r12d
cmp    $0x40,%r12d
jne    1240 <main+0x110>
mov    $0x40,%r12d
jmp    1190 <main+0x60>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i16
%3 = alloca i16
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i16 -180, i16* %2
br label %10
10: ; preds = %141, %0
%11 = load i16, i16* %2
%12 = sext i16 %11 to i32
%13 = icmp slt i32 %12, 180
br i1 %13, label %14, label %146
14: ; preds = %10
store i16 -320, i16* %3
br label %15
15: ; preds = %134, %14
%16 = load i16, i16* %3
%17 = sext i16 %16 to i32
%18 = icmp slt i32 %17, 160
br i1 %18, label %19, label %139
19: ; preds = %15
%20 = load i16, i16* %3
%21 = sext i16 %20 to i32
%22 = add nsw i32 %21, 128
%23 = load i16, i16* %3
%24 = sext i16 %23 to i32
%25 = add nsw i32 %24, 128
%26 = call signext i16 @mulShift(i32 %22, i32 %25)
%27 = sext i16 %26 to i32
%28 = load i16, i16* %2
%29 = sext i16 %28 to i32
%30 = load i16, i16* %2
%31 = sext i16 %30 to i32
%32 = call signext i16 @mulShift(i32 %29, i32 %31)
%33 = sext i16 %32 to i32
%34 = add nsw i32 %27, %33
%35 = icmp slt i32 %34, 8
br i1 %35, label %36, label %38
36: ; preds = %19
%37 = call i32 @putchar(i8 signext 126)
br label %134
38: ; preds = %19
%39 = load i16, i16* %3
%40 = sext i16 %39 to i32
%41 = sub nsw i32 %40, 32
%42 = load i16, i16* %3
%43 = sext i16 %42 to i32
%44 = sub nsw i32 %43, 32
%45 = call signext i16 @mulShift(i32 %41, i32 %44)
%46 = sext i16 %45 to i32
%47 = load i16, i16* %2
%48 = sext i16 %47 to i32
%49 = load i16, i16* %2
%50 = sext i16 %49 to i32
%51 = call signext i16 @mulShift(i32 %48, i32 %50)
%52 = sext i16 %51 to i32
%53 = add nsw i32 %46, %52
store i32 %53, i32* %4
%54 = load i32, i32* %4
%55 = load i32, i32* %4
%56 = load i16, i16* %3
%57 = sext i16 %56 to i32
%58 = add nsw i32 %55, %57
%59 = sub nsw i32 %58, 32
%60 = call signext i16 @mulShift(i32 %54, i32 %59)
%61 = sext i16 %60 to i32
%62 = mul nsw i32 %61, 4
%63 = load i16, i16* %2
%64 = sext i16 %63 to i32
%65 = load i16, i16* %2
%66 = sext i16 %65 to i32
%67 = call signext i16 @mulShift(i32 %64, i32 %66)
%68 = sext i16 %67 to i32
%69 = icmp slt i32 %62, %68
br i1 %69, label %70, label %72
70: ; preds = %38
%71 = call i32 @putchar(i8 signext 126)
br label %134
72: ; preds = %38
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 1, i32* %9
br label %73
73: ; preds = %125, %72
%74 = load i32, i32* %9
%75 = icmp slt i32 %74, 64
br i1 %75, label %76, label %128
76: ; preds = %73
%77 = load i32, i32* %5
%78 = call i32 @abs(i32 %77)
%79 = icmp sle i32 %78, 256
%80 = zext i1 %79 to i32
%81 = call i32 @assert(i32 %80)
%82 = load i32, i32* %7
%83 = call i32 @abs(i32 %82)
%84 = icmp sle i32 %83, 256
%85 = zext i1 %84 to i32
%86 = call i32 @assert(i32 %85)
%87 = load i32, i32* %5
%88 = load i32, i32* %7
%89 = mul nsw i32 2, %88
%90 = call signext i16 @mulShift(i32 %87, i32 %89)
%91 = sext i16 %90 to i32
%92 = load i16, i16* %2
%93 = sext i16 %92 to i32
%94 = add nsw i32 %91, %93
store i32 %94, i32* %7
%95 = load i32, i32* %6
%96 = load i32, i32* %8
%97 = sub nsw i32 %95, %96
%98 = load i16, i16* %3
%99 = sext i16 %98 to i32
%100 = add nsw i32 %97, %99
store i32 %100, i32* %5
%101 = load i32, i32* %6
%102 = call i32 @abs(i32 %101)
%103 = icmp sle i32 %102, 512
%104 = zext i1 %103 to i32
%105 = call i32 @assert(i32 %104)
%106 = load i32, i32* %8
%107 = call i32 @abs(i32 %106)
%108 = icmp sle i32 %107, 512
%109 = zext i1 %108 to i32
%110 = call i32 @assert(i32 %109)
%111 = load i32, i32* %5
%112 = load i32, i32* %5
%113 = call signext i16 @mulShift(i32 %111, i32 %112)
%114 = sext i16 %113 to i32
store i32 %114, i32* %6
%115 = load i32, i32* %7
%116 = load i32, i32* %7
%117 = call signext i16 @mulShift(i32 %115, i32 %116)
%118 = sext i16 %117 to i32
store i32 %118, i32* %8
%119 = load i32, i32* %6
%120 = load i32, i32* %8
%121 = add nsw i32 %119, %120
%122 = icmp sgt i32 %121, 512
br i1 %122, label %123, label %124
123: ; preds = %76
br label %128
124: ; preds = %76
br label %125
125: ; preds = %124
%126 = load i32, i32* %9
%127 = add nsw i32 %126, 1
store i32 %127, i32* %9
br label %73
128: ; preds = %123, %73
%129 = load i32, i32* %9
%130 = and i32 %129, 63
%131 = add nsw i32 32, %130
%132 = trunc i32 %131 to i8
%133 = call i32 @putchar(i8 signext %132)
br label %134
134: ; preds = %128, %70, %36
%135 = load i16, i16* %3
%136 = sext i16 %135 to i32
%137 = add nsw i32 %136, 3
%138 = trunc i32 %137 to i16
store i16 %138, i16* %3
br label %15
139: ; preds = %15
%140 = call i32 @putchar(i8 signext 10)
br label %141
141: ; preds = %139
%142 = load i16, i16* %2
%143 = sext i16 %142 to i32
%144 = add nsw i32 %143, 3
%145 = trunc i32 %144 to i16
store i16 %145, i16* %2
br label %10
146: ; preds = %10
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @main() {
br label %1
1: ; preds = %0, %4
%2 = phi i32 [ -180, %0 ], [ %8, %4 ]
br label %10
3: ; preds = %4
ret i32 0
4: ; preds = %75
%5 = tail call i32 @putchar(i8 signext 10)
%6 = shl nsw i32 %2, 16
%7 = add i32 %6, 196608
%8 = ashr exact i32 %7, 16
%9 = icmp slt i32 %7, 11796480
br i1 %9, label %1, label %3
10: ; preds = %1, %75
%11 = phi i32 [ -320, %1 ], [ %80, %75 ]
%12 = add nsw i32 %11, 128
%13 = tail call signext i16 @mulShift(i32 %12, i32 %12)
%14 = sext i16 %13 to i32
%15 = tail call signext i16 @mulShift(i32 %2, i32 %2)
%16 = sext i16 %15 to i32
%17 = add nsw i32 %16, %14
%18 = icmp slt i32 %17, 8
br i1 %18, label %75, label %19
19: ; preds = %10
%20 = add nsw i32 %11, -32
%21 = tail call signext i16 @mulShift(i32 %20, i32 %20)
%22 = sext i16 %21 to i32
%23 = tail call signext i16 @mulShift(i32 %2, i32 %2)
%24 = sext i16 %23 to i32
%25 = add nsw i32 %24, %22
%26 = add nsw i32 %20, %25
%27 = tail call signext i16 @mulShift(i32 %25, i32 %26)
%28 = sext i16 %27 to i32
%29 = shl nsw i32 %28, 2
%30 = tail call signext i16 @mulShift(i32 %2, i32 %2)
%31 = sext i16 %30 to i32
%32 = icmp slt i32 %29, %31
br i1 %32, label %75, label %33
33: ; preds = %19, %67
%34 = phi i32 [ %68, %67 ], [ 1, %19 ]
%35 = phi i32 [ %64, %67 ], [ 0, %19 ]
%36 = phi i32 [ %50, %67 ], [ 0, %19 ]
%37 = phi i32 [ %62, %67 ], [ 0, %19 ]
%38 = phi i32 [ %52, %67 ], [ 0, %19 ]
%39 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %38, i1 true)
%40 = icmp ult i32 %39, 257
%41 = zext i1 %40 to i32
%42 = tail call i32 @assert(i32 %41)
%43 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %36, i1 true)
%44 = icmp ult i32 %43, 257
%45 = zext i1 %44 to i32
%46 = tail call i32 @assert(i32 %45)
%47 = shl nsw i32 %36, 1
%48 = tail call signext i16 @mulShift(i32 %38, i32 %47)
%49 = sext i16 %48 to i32
%50 = add nsw i32 %2, %49
%51 = sub nsw i32 %37, %35
%52 = add nsw i32 %51, %11
%53 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %37, i1 true)
%54 = icmp ult i32 %53, 513
%55 = zext i1 %54 to i32
%56 = tail call i32 @assert(i32 %55)
%57 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %35, i1 true)
%58 = icmp ult i32 %57, 513
%59 = zext i1 %58 to i32
%60 = tail call i32 @assert(i32 %59)
%61 = tail call signext i16 @mulShift(i32 %52, i32 %52)
%62 = sext i16 %61 to i32
%63 = tail call signext i16 @mulShift(i32 %50, i32 %50)
%64 = sext i16 %63 to i32
%65 = add nsw i32 %64, %62
%66 = icmp sgt i32 %65, 512
br i1 %66, label %70, label %67
67: ; preds = %33
%68 = add nuw nsw i32 %34, 1
%69 = icmp eq i32 %68, 64
br i1 %69, label %70, label %33
70: ; preds = %33, %67
%71 = phi i32 [ %34, %33 ], [ 64, %67 ]
%72 = trunc i32 %71 to i8
%73 = and i8 %72, 63
%74 = add nuw nsw i8 %73, 32
br label %75
75: ; preds = %19, %10, %70
%76 = phi i8 [ %74, %70 ], [ 126, %10 ], [ 126, %19 ]
%77 = tail call i32 @putchar(i8 signext %76)
%78 = shl nsw i32 %11, 16
%79 = add i32 %78, 196608
%80 = ashr exact i32 %79, 16
%81 = icmp slt i32 %79, 10485760
br i1 %81, label %10, label %4
}