#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 */
long sigma(long, long *);
long p(long n, long *primes, long *pcache) {
  if (pcache[n] != 0) {
    return pcache[n];
  }
  long sum = 0;
  for (long k = 0; k < n; ++k) {
    sum += sigma(n - k, primes) * p(k, primes, pcache);
  }
  pcache[n] = sum / n;
  return pcache[n];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<p>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
cmpq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
je     115c <p+0x3c>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11ed <p+0xcd>
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jge    11c4 <p+0xa4>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
sub    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
call   1030 <sigma@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
call   1040 <p@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x38(%rbp),%rax
imul   %rcx,%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    116c <p+0x4c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x10(%rbp)
mov    %rax,%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<p>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    (%rdx,%rdi,8),%rax
test   %rax,%rax
jne    11a7 <p+0x87>
mov    %rdx,%r15
test   %rdi,%rdi
mov    %rdi,(%rsp)
jle    117f <p+0x5f>
mov    %rsi,%r12
xor    %ebx,%ebx
mov    %rdi,%rbp
xor    %r13d,%r13d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rbp,%rdi
mov    %r12,%rsi
call   1030 <sigma@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %rbx,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %r15,%rdx
call   1040 <p@plt>
imul   %r14,%rax
add    %rax,%r13
add    $0x1,%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
jne    1150 <p+0x30>
jmp    1182 <p+0x62>
xor    %r13d,%r13d
mov    %r13,%rax
mov    (%rsp),%rcx
or     %rcx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     119c <p+0x7c>
mov    %r13,%rax
cqto
idiv   %rcx
jmp    11a3 <p+0x83>
mov    %r13d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %rax,(%r15,%rcx,8)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i64 @p(i64 %0, i64* %1, i64* nocapture %2) {
%4 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %0
%5 = load i64, i64* %4
%6 = icmp eq i64 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %22
7: ; preds = %3
%8 = icmp sgt i64 %0, 0
br i1 %8, label %12, label %9
9: ; preds = %12, %7
%10 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %19, %12 ]
%11 = sdiv i64 %10, %0
store i64 %11, i64* %4
br label %22
12: ; preds = %7, %12
%13 = phi i64 [ %20, %12 ], [ 0, %7 ]
%14 = phi i64 [ %19, %12 ], [ 0, %7 ]
%15 = sub nsw i64 %0, %13
%16 = tail call i64 @sigma(i64 %15, i64* %1)
%17 = tail call i64 @p(i64 %13, i64* %1, i64* %2)
%18 = mul nsw i64 %17, %16
%19 = add nsw i64 %18, %14
%20 = add nuw nsw i64 %13, 1
%21 = icmp eq i64 %20, %0
br i1 %21, label %9, label %12
22: ; preds = %3, %9
%23 = phi i64 [ %11, %9 ], [ %5, %3 ]
ret i64 %23
}