#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*/ putchar(char);
int main(int argc, char **argv) {
  int n = 37;
  if (argc > 1) {
    n = atoi(argv[1]);
    if (n <= 0)
      n = 37;
  }
  unsigned long long p0, p1, q0, q1, r0, r1;
  p0 = p1 = q1 = 1;
  q0 = 0;
  while (n > 0) {
    r0 = p0 + (p1 << 1);
    p0 = p1;
    p1 = r0;
    r0 = q0 + (q1 << 1);
    q0 = q1;
    q1 = r0;
    int digit = 0;
    r0 = q0;
    r1 = q1;
    while (digit < 9 && r0 <= p0) {
      r0 += q0;
      r1 += q1;
      digit++;
    }
    if (r1 > p1) {
      r1 -= q1;
      if (r1 <= p1) {
        n--;
        putchar(digit + '0');
        p1 -= r1;
        r0 -= q0;
        p0 -= r0;
        p0 = ((p0 << 2) + p0) << 1;
        p1 = ((p1 << 2) + p1) << 1;
      }
    }
  }
  putchar('\n');
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x25,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jle    116d <main+0x4d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1040 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jg     1168 <main+0x48>
movl   $0x25,-0x14(%rbp)
jmp    116d <main+0x4d>
movq   $0x1,-0x38(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jle    12e8 <main+0x1c8>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x9,-0x4c(%rbp)
mov    %al,-0x4d(%rbp)
jge    1211 <main+0xf1>
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
setbe  %al
mov    %al,-0x4d(%rbp)
mov    -0x4d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1221 <main+0x101>
jmp    1247 <main+0x127>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    11f4 <main+0xd4>
mov    -0x48(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jbe    12e3 <main+0x1c3>
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    -0x48(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
ja     12de <main+0x1be>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
movsbl %al,%edi
call   1030 <putchar@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    -0x28(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x40(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    12e3 <main+0x1c3>
jmp    118d <main+0x6d>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    $0x25,%r14d
cmp    $0x2,%edi
jl     114b <main+0x2b>
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   1040 <atoi@plt>
test   %eax,%eax
mov    $0x25,%r14d
cmovg  %eax,%r14d
mov    $0x1,%r15d
xor    %ebp,%ebp
mov    $0x1,%r12d
mov    $0x1,%eax
jmp    116f <main+0x4f>
mov    %r12,%rax
mov    %rsi,%r12
test   %r14d,%r14d
jle    11ff <main+0xdf>
mov    %rbp,%rcx
mov    %r15,%rbp
lea    (%rcx,%r15,2),%r15
mov    %rbp,%rbx
mov    %r15,%rdx
mov    $0x0,%ecx
cmp    %r12,%rbp
ja     11bc <main+0x9c>
mov    %rbp,%rsi
add    %rbp,%rsi
xor    %ecx,%ecx
mov    %r15,%rdx
mov    %rbp,%rbx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%edi
add    %rbp,%rbx
add    %r15,%rdx
lea    0x1(%rdi),%ecx
cmp    $0x7,%edi
ja     11bc <main+0x9c>
lea    (%rsi,%rbp,1),%rdi
cmp    %r12,%rsi
mov    %rdi,%rsi
jbe    11a0 <main+0x80>
lea    (%rax,%r12,2),%rsi
cmp    %rsi,%rdx
jbe    1160 <main+0x40>
sub    %r15,%rdx
mov    %rsi,%r13
sub    %rdx,%r13
jb     1160 <main+0x40>
add    $0xffffffff,%r14d
add    $0x30,%cl
movsbl %cl,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    %rbp,%r12
sub    %rbx,%r12
add    %r12,%r12
lea    (%r12,%r12,4),%r12
add    %r13,%r13
lea    0x0(,%r13,4),%rsi
add    %r13,%rsi
jmp    1160 <main+0x40>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
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(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
%13 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i32 37, i32* %6
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp sgt i32 %14, 1
br i1 %15, label %16, label %25
16: ; preds = %2
%17 = load i8**, i8*** %5
%18 = getelementptr inbounds i8*, i8** %17, i64 1
%19 = load i8*, i8** %18
%20 = call i32 @atoi(i8* %19)
store i32 %20, i32* %6
%21 = load i32, i32* %6
%22 = icmp sle i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %24
23: ; preds = %16
store i32 37, i32* %6
br label %24
24: ; preds = %23, %16
br label %25
25: ; preds = %24, %2
store i64 1, i64* %10
store i64 1, i64* %8
store i64 1, i64* %7
store i64 0, i64* %9
br label %26
26: ; preds = %100, %25
%27 = load i32, i32* %6
%28 = icmp sgt i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %101
29: ; preds = %26
%30 = load i64, i64* %7
%31 = load i64, i64* %8
%32 = shl i64 %31, 1
%33 = add i64 %30, %32
store i64 %33, i64* %11
%34 = load i64, i64* %8
store i64 %34, i64* %7
%35 = load i64, i64* %11
store i64 %35, i64* %8
%36 = load i64, i64* %9
%37 = load i64, i64* %10
%38 = shl i64 %37, 1
%39 = add i64 %36, %38
store i64 %39, i64* %11
%40 = load i64, i64* %10
store i64 %40, i64* %9
%41 = load i64, i64* %11
store i64 %41, i64* %10
store i32 0, i32* %13
%42 = load i64, i64* %9
store i64 %42, i64* %11
%43 = load i64, i64* %10
store i64 %43, i64* %12
br label %44
44: ; preds = %53, %29
%45 = load i32, i32* %13
%46 = icmp slt i32 %45, 9
br i1 %46, label %47, label %51
47: ; preds = %44
%48 = load i64, i64* %11
%49 = load i64, i64* %7
%50 = icmp ule i64 %48, %49
br label %51
51: ; preds = %47, %44
%52 = phi i1 [ false, %44 ], [ %50, %47 ]
br i1 %52, label %53, label %62
53: ; preds = %51
%54 = load i64, i64* %9
%55 = load i64, i64* %11
%56 = add i64 %55, %54
store i64 %56, i64* %11
%57 = load i64, i64* %10
%58 = load i64, i64* %12
%59 = add i64 %58, %57
store i64 %59, i64* %12
%60 = load i32, i32* %13
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %13
br label %44
62: ; preds = %51
%63 = load i64, i64* %12
%64 = load i64, i64* %8
%65 = icmp ugt i64 %63, %64
br i1 %65, label %66, label %100
66: ; preds = %62
%67 = load i64, i64* %10
%68 = load i64, i64* %12
%69 = sub i64 %68, %67
store i64 %69, i64* %12
%70 = load i64, i64* %12
%71 = load i64, i64* %8
%72 = icmp ule i64 %70, %71
br i1 %72, label %73, label %99
73: ; preds = %66
%74 = load i32, i32* %6
%75 = add nsw i32 %74, -1
store i32 %75, i32* %6
%76 = load i32, i32* %13
%77 = add nsw i32 %76, 48
%78 = trunc i32 %77 to i8
%79 = call i32 @putchar(i8 signext %78)
%80 = load i64, i64* %12
%81 = load i64, i64* %8
%82 = sub i64 %81, %80
store i64 %82, i64* %8
%83 = load i64, i64* %9
%84 = load i64, i64* %11
%85 = sub i64 %84, %83
store i64 %85, i64* %11
%86 = load i64, i64* %11
%87 = load i64, i64* %7
%88 = sub i64 %87, %86
store i64 %88, i64* %7
%89 = load i64, i64* %7
%90 = shl i64 %89, 2
%91 = load i64, i64* %7
%92 = add i64 %90, %91
%93 = shl i64 %92, 1
store i64 %93, i64* %7
%94 = load i64, i64* %8
%95 = shl i64 %94, 2
%96 = load i64, i64* %8
%97 = add i64 %95, %96
%98 = shl i64 %97, 1
store i64 %98, i64* %8
br label %99
99: ; preds = %73, %66
br label %100
100: ; preds = %99, %62
br label %26
101: ; preds = %26
%102 = call i32 @putchar(i8 signext 10)
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %3, label %4, label %10
4: ; preds = %2
%5 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%6 = load i8*, i8** %5
%7 = tail call i32 @atoi(i8* %6)
%8 = icmp slt i32 %7, 1
%9 = select i1 %8, i32 37, i32 %7
br label %10
10: ; preds = %2, %4
%11 = phi i32 [ %9, %4 ], [ 37, %2 ]
br label %12
12: ; preds = %10, %51
%13 = phi i64 [ %21, %51 ], [ 1, %10 ]
%14 = phi i64 [ %13, %51 ], [ 0, %10 ]
%15 = phi i64 [ %54, %51 ], [ 1, %10 ]
%16 = phi i64 [ %53, %51 ], [ 1, %10 ]
%17 = phi i32 [ %52, %51 ], [ %11, %10 ]
%18 = shl i64 %15, 1
%19 = add i64 %18, %16
%20 = shl i64 %13, 1
%21 = add i64 %20, %14
%22 = icmp ugt i64 %13, %15
br i1 %22, label %33, label %23
23: ; preds = %12, %23
%24 = phi i32 [ %29, %23 ], [ 0, %12 ]
%25 = phi i64 [ %28, %23 ], [ %21, %12 ]
%26 = phi i64 [ %27, %23 ], [ %13, %12 ]
%27 = add i64 %26, %13
%28 = add i64 %25, %21
%29 = add nuw nsw i32 %24, 1
%30 = icmp ult i32 %24, 8
%31 = icmp ule i64 %27, %15
%32 = select i1 %30, i1 %31, i1 false
br i1 %32, label %23, label %33
33: ; preds = %23, %12
%34 = phi i64 [ %13, %12 ], [ %27, %23 ]
%35 = phi i64 [ %21, %12 ], [ %28, %23 ]
%36 = phi i32 [ 0, %12 ], [ %29, %23 ]
%37 = icmp ugt i64 %35, %19
br i1 %37, label %38, label %51
38: ; preds = %33
%39 = sub i64 %35, %21
%40 = icmp ult i64 %19, %39
br i1 %40, label %51, label %41
41: ; preds = %38
%42 = add nsw i32 %17, -1
%43 = trunc i32 %36 to i8
%44 = add nuw nsw i8 %43, 48
%45 = tail call i32 @putchar(i8 signext %44)
%46 = sub i64 %19, %39
%47 = add i64 %13, %15
%48 = sub i64 %47, %34
%49 = mul i64 %48, 10
%50 = mul i64 %46, 10
br label %51
51: ; preds = %38, %41, %33
%52 = phi i32 [ %42, %41 ], [ %17, %38 ], [ %17, %33 ]
%53 = phi i64 [ %49, %41 ], [ %15, %38 ], [ %15, %33 ]
%54 = phi i64 [ %50, %41 ], [ %19, %38 ], [ %19, %33 ]
%55 = icmp sgt i32 %52, 0
br i1 %55, label %12, label %56
56: ; preds = %51
%57 = tail call i32 @putchar(i8 signext 10)
ret i32 0
}