#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 nextVal();
int rand();
int putRandVal(int f[][4], int e) {
  int a = rand() % (e);
  for (int i = 0; i < 4; ++i) {
    for (int j = 0; j < 4; ++j) {
      if (f[i][j] == 0) {
        --a;
        if (a <= 0) {
          f[i][j] = nextVal();
          return e - 1;
        }
      }
    }
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<putRandVal>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x1c(%rbp)
jge    11e7 <putRandVal+0xc7>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x20(%rbp)
jge    11d4 <putRandVal+0xb4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    11c1 <putRandVal+0xa1>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jg     11bc <putRandVal+0x9c>
mov    $0x0,%al
call   1030 <nextVal@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11ee <putRandVal+0xce>
jmp    11c1 <putRandVal+0xa1>
jmp    11c6 <putRandVal+0xa6>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1155 <putRandVal+0x35>
jmp    11d9 <putRandVal+0xb9>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1144 <putRandVal+0x24>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<putRandVal>:
push   %rbp
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%rbx
xor    %eax,%eax
call   1040 <rand@plt>
cltd
idiv   %ebp
cmpl   $0x0,(%rbx)
je     11c5 <putRandVal+0xa5>
cmpl   $0x0,0x4(%rbx)
je     11db <putRandVal+0xbb>
cmpl   $0x0,0x8(%rbx)
je     11f6 <putRandVal+0xd6>
cmpl   $0x0,0xc(%rbx)
je     1211 <putRandVal+0xf1>
cmpl   $0x0,0x10(%rbx)
je     122c <putRandVal+0x10c>
cmpl   $0x0,0x14(%rbx)
je     1247 <putRandVal+0x127>
cmpl   $0x0,0x18(%rbx)
je     1262 <putRandVal+0x142>
cmpl   $0x0,0x1c(%rbx)
je     127d <putRandVal+0x15d>
cmpl   $0x0,0x20(%rbx)
je     1298 <putRandVal+0x178>
cmpl   $0x0,0x24(%rbx)
je     12b3 <putRandVal+0x193>
cmpl   $0x0,0x28(%rbx)
je     12cb <putRandVal+0x1ab>
cmpl   $0x0,0x2c(%rbx)
je     12e3 <putRandVal+0x1c3>
cmpl   $0x0,0x30(%rbx)
jne    12ff <putRandVal+0x1df>
cmp    $0x2,%edx
jge    12fc <putRandVal+0x1dc>
add    $0x30,%rbx
jmp    1338 <putRandVal+0x218>
cmp    $0x2,%edx
jl     1338 <putRandVal+0x218>
add    $0xffffffff,%edx
cmpl   $0x0,0x4(%rbx)
jne    1145 <putRandVal+0x25>
cmp    $0x2,%edx
jge    11e9 <putRandVal+0xc9>
add    $0x4,%rbx
jmp    1338 <putRandVal+0x218>
add    $0xffffffff,%edx
cmpl   $0x0,0x8(%rbx)
jne    114f <putRandVal+0x2f>
cmp    $0x2,%edx
jge    1204 <putRandVal+0xe4>
add    $0x8,%rbx
jmp    1338 <putRandVal+0x218>
add    $0xffffffff,%edx
cmpl   $0x0,0xc(%rbx)
jne    1159 <putRandVal+0x39>
cmp    $0x2,%edx
jge    121f <putRandVal+0xff>
add    $0xc,%rbx
jmp    1338 <putRandVal+0x218>
add    $0xffffffff,%edx
cmpl   $0x0,0x10(%rbx)
jne    1163 <putRandVal+0x43>
cmp    $0x2,%edx
jge    123a <putRandVal+0x11a>
add    $0x10,%rbx
jmp    1338 <putRandVal+0x218>
add    $0xffffffff,%edx
cmpl   $0x0,0x14(%rbx)
jne    116d <putRandVal+0x4d>
cmp    $0x2,%edx
jge    1255 <putRandVal+0x135>
add    $0x14,%rbx
jmp    1338 <putRandVal+0x218>
add    $0xffffffff,%edx
cmpl   $0x0,0x18(%rbx)
jne    1177 <putRandVal+0x57>
cmp    $0x2,%edx
jge    1270 <putRandVal+0x150>
add    $0x18,%rbx
jmp    1338 <putRandVal+0x218>
add    $0xffffffff,%edx
cmpl   $0x0,0x1c(%rbx)
jne    1181 <putRandVal+0x61>
cmp    $0x2,%edx
jge    128b <putRandVal+0x16b>
add    $0x1c,%rbx
jmp    1338 <putRandVal+0x218>
add    $0xffffffff,%edx
cmpl   $0x0,0x20(%rbx)
jne    118b <putRandVal+0x6b>
cmp    $0x2,%edx
jge    12a6 <putRandVal+0x186>
add    $0x20,%rbx
jmp    1338 <putRandVal+0x218>
add    $0xffffffff,%edx
cmpl   $0x0,0x24(%rbx)
jne    1195 <putRandVal+0x75>
cmp    $0x2,%edx
jge    12be <putRandVal+0x19e>
add    $0x24,%rbx
jmp    1338 <putRandVal+0x218>
add    $0xffffffff,%edx
cmpl   $0x0,0x28(%rbx)
jne    119f <putRandVal+0x7f>
cmp    $0x2,%edx
jge    12d6 <putRandVal+0x1b6>
add    $0x28,%rbx
jmp    1338 <putRandVal+0x218>
add    $0xffffffff,%edx
cmpl   $0x0,0x2c(%rbx)
jne    11a9 <putRandVal+0x89>
cmp    $0x2,%edx
jge    12ee <putRandVal+0x1ce>
add    $0x2c,%rbx
jmp    1338 <putRandVal+0x218>
add    $0xffffffff,%edx
cmpl   $0x0,0x30(%rbx)
jne    12ff <putRandVal+0x1df>
jmp    11b3 <putRandVal+0x93>
add    $0xffffffff,%edx
cmpl   $0x0,0x34(%rbx)
jne    1313 <putRandVal+0x1f3>
cmp    $0x2,%edx
jge    1310 <putRandVal+0x1f0>
add    $0x34,%rbx
jmp    1338 <putRandVal+0x218>
add    $0xffffffff,%edx
cmpl   $0x0,0x38(%rbx)
jne    1327 <putRandVal+0x207>
cmp    $0x2,%edx
jge    1324 <putRandVal+0x204>
add    $0x38,%rbx
jmp    1338 <putRandVal+0x218>
add    $0xffffffff,%edx
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,0x3c(%rbx)
jne    1346 <putRandVal+0x226>
cmp    $0x1,%edx
jg     1346 <putRandVal+0x226>
add    $0x3c,%rbx
xor    %eax,%eax
call   1030 <nextVal@plt>
mov    %eax,(%rbx)
add    $0xffffffff,%ebp
mov    %ebp,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @putRandVal([4 x i32]* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca [4 x i32]*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store [4 x i32]* %0, [4 x i32]** %4
store i32 %1, i32* %5
%9 = call i32 (...) @rand()
%10 = load i32, i32* %5
%11 = srem i32 %9, %10
store i32 %11, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %12
12: ; preds = %51, %2
%13 = load i32, i32* %7
%14 = icmp slt i32 %13, 4
br i1 %14, label %15, label %54
15: ; preds = %12
store i32 0, i32* %8
br label %16
16: ; preds = %47, %15
%17 = load i32, i32* %8
%18 = icmp slt i32 %17, 4
br i1 %18, label %19, label %50
19: ; preds = %16
%20 = load [4 x i32]*, [4 x i32]** %4
%21 = load i32, i32* %7
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %8
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %23, i64 0, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = icmp eq i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %46
29: ; preds = %19
%30 = load i32, i32* %6
%31 = add nsw i32 %30, -1
store i32 %31, i32* %6
%32 = load i32, i32* %6
%33 = icmp sle i32 %32, 0
br i1 %33, label %34, label %45
34: ; preds = %29
%35 = call i32 (...) @nextVal()
%36 = load [4 x i32]*, [4 x i32]** %4
%37 = load i32, i32* %7
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %8
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %39, i64 0, i64 %41
store i32 %35, i32* %42
%43 = load i32, i32* %5
%44 = sub nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %3
br label %55
45: ; preds = %29
br label %46
46: ; preds = %45, %19
br label %47
47: ; preds = %46
%48 = load i32, i32* %8
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %8
br label %16
50: ; preds = %16
br label %51
51: ; preds = %50
%52 = load i32, i32* %7
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %7
br label %12
54: ; preds = %12
store i32 0, i32* %3
br label %55
55: ; preds = %54, %34
%56 = load i32, i32* %3
ret i32 %56
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @putRandVal([4 x i32]* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = tail call i32 (...) @rand()
%4 = srem i32 %3, %1
%5 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 0, i64 0
%6 = load i32, i32* %5
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %11
8: ; preds = %2
%9 = add nsw i32 %4, -1
%10 = icmp slt i32 %4, 2
br i1 %10, label %130, label %11
11: ; preds = %2, %8
%12 = phi i32 [ %9, %8 ], [ %4, %2 ]
%13 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 0, i64 1
%14 = load i32, i32* %13
%15 = icmp eq i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %19
16: ; preds = %11
%17 = add nsw i32 %12, -1
%18 = icmp slt i32 %12, 2
br i1 %18, label %130, label %19
19: ; preds = %16, %11
%20 = phi i32 [ %17, %16 ], [ %12, %11 ]
%21 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 0, i64 2
%22 = load i32, i32* %21
%23 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %27
24: ; preds = %19
%25 = add nsw i32 %20, -1
%26 = icmp slt i32 %20, 2
br i1 %26, label %130, label %27
27: ; preds = %24, %19
%28 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %20, %19 ]
%29 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 0, i64 3
%30 = load i32, i32* %29
%31 = icmp eq i32 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %35
32: ; preds = %27
%33 = add nsw i32 %28, -1
%34 = icmp slt i32 %28, 2
br i1 %34, label %130, label %35
35: ; preds = %32, %27
%36 = phi i32 [ %33, %32 ], [ %28, %27 ]
%37 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 1, i64 0
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp eq i32 %38, 0
br i1 %39, label %40, label %43
40: ; preds = %35
%41 = add nsw i32 %36, -1
%42 = icmp slt i32 %36, 2
br i1 %42, label %130, label %43
43: ; preds = %40, %35
%44 = phi i32 [ %41, %40 ], [ %36, %35 ]
%45 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 1, i64 1
%46 = load i32, i32* %45
%47 = icmp eq i32 %46, 0
br i1 %47, label %48, label %51
48: ; preds = %43
%49 = add nsw i32 %44, -1
%50 = icmp slt i32 %44, 2
br i1 %50, label %130, label %51
51: ; preds = %48, %43
%52 = phi i32 [ %49, %48 ], [ %44, %43 ]
%53 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 1, i64 2
%54 = load i32, i32* %53
%55 = icmp eq i32 %54, 0
br i1 %55, label %56, label %59
56: ; preds = %51
%57 = add nsw i32 %52, -1
%58 = icmp slt i32 %52, 2
br i1 %58, label %130, label %59
59: ; preds = %56, %51
%60 = phi i32 [ %57, %56 ], [ %52, %51 ]
%61 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 1, i64 3
%62 = load i32, i32* %61
%63 = icmp eq i32 %62, 0
br i1 %63, label %64, label %67
64: ; preds = %59
%65 = add nsw i32 %60, -1
%66 = icmp slt i32 %60, 2
br i1 %66, label %130, label %67
67: ; preds = %64, %59
%68 = phi i32 [ %65, %64 ], [ %60, %59 ]
%69 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 2, i64 0
%70 = load i32, i32* %69
%71 = icmp eq i32 %70, 0
br i1 %71, label %72, label %75
72: ; preds = %67
%73 = add nsw i32 %68, -1
%74 = icmp slt i32 %68, 2
br i1 %74, label %130, label %75
75: ; preds = %72, %67
%76 = phi i32 [ %73, %72 ], [ %68, %67 ]
%77 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 2, i64 1
%78 = load i32, i32* %77
%79 = icmp eq i32 %78, 0
br i1 %79, label %80, label %83
80: ; preds = %75
%81 = add nsw i32 %76, -1
%82 = icmp slt i32 %76, 2
br i1 %82, label %130, label %83
83: ; preds = %80, %75
%84 = phi i32 [ %81, %80 ], [ %76, %75 ]
%85 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 2, i64 2
%86 = load i32, i32* %85
%87 = icmp eq i32 %86, 0
br i1 %87, label %88, label %91
88: ; preds = %83
%89 = add nsw i32 %84, -1
%90 = icmp slt i32 %84, 2
br i1 %90, label %130, label %91
91: ; preds = %88, %83
%92 = phi i32 [ %89, %88 ], [ %84, %83 ]
%93 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 2, i64 3
%94 = load i32, i32* %93
%95 = icmp eq i32 %94, 0
br i1 %95, label %96, label %99
96: ; preds = %91
%97 = add nsw i32 %92, -1
%98 = icmp slt i32 %92, 2
br i1 %98, label %130, label %99
99: ; preds = %96, %91
%100 = phi i32 [ %97, %96 ], [ %92, %91 ]
%101 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 3, i64 0
%102 = load i32, i32* %101
%103 = icmp eq i32 %102, 0
br i1 %103, label %104, label %107
104: ; preds = %99
%105 = add nsw i32 %100, -1
%106 = icmp slt i32 %100, 2
br i1 %106, label %130, label %107
107: ; preds = %104, %99
%108 = phi i32 [ %105, %104 ], [ %100, %99 ]
%109 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 3, i64 1
%110 = load i32, i32* %109
%111 = icmp eq i32 %110, 0
br i1 %111, label %112, label %115
112: ; preds = %107
%113 = add nsw i32 %108, -1
%114 = icmp slt i32 %108, 2
br i1 %114, label %130, label %115
115: ; preds = %112, %107
%116 = phi i32 [ %113, %112 ], [ %108, %107 ]
%117 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 3, i64 2
%118 = load i32, i32* %117
%119 = icmp eq i32 %118, 0
br i1 %119, label %120, label %123
120: ; preds = %115
%121 = add nsw i32 %116, -1
%122 = icmp slt i32 %116, 2
br i1 %122, label %130, label %123
123: ; preds = %120, %115
%124 = phi i32 [ %121, %120 ], [ %116, %115 ]
%125 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 3, i64 3
%126 = load i32, i32* %125
%127 = icmp eq i32 %126, 0
%128 = icmp slt i32 %124, 2
%129 = select i1 %127, i1 %128, i1 false
br i1 %129, label %130, label %134
130: ; preds = %123, %120, %112, %104, %96, %88, %80, %72, %64, %56, %48, %40, %32, %24, %16, %8
%131 = phi i32* [ %5, %8 ], [ %13, %16 ], [ %21, %24 ], [ %29, %32 ], [ %37, %40 ], [ %45, %48 ], [ %53, %56 ], [ %61, %64 ], [ %69, %72 ], [ %77, %80 ], [ %85, %88 ], [ %93, %96 ], [ %101, %104 ], [ %109, %112 ], [ %117, %120 ], [ %125, %123 ]
%132 = tail call i32 (...) @nextVal()
store i32 %132, i32* %131
%133 = add nsw i32 %1, -1
br label %134
134: ; preds = %123, %130
%135 = phi i32 [ %133, %130 ], [ 0, %123 ]
ret i32 %135
}