#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 */
scalar_t__ abs(int);
int h3(int m[4][4]) {
  int i;
  int counter = 0;
  for (i = 0; i < 4; i++) {
    int j;
    for (j = 0; j < 4; j++) {
      if (m[i][j] != 0) {
        int value = m[i][j] - 1;
        int posj = value / 4;
        int posi = value % 4;
        counter += abs(posi - i) + abs(posj - j);
      }
    }
  }
  return counter;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<h3>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x4,-0xc(%rbp)
jge    11eb <h3+0xdb>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x14(%rbp)
jge    11d8 <h3+0xc8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     11c5 <h3+0xb5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x4,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x4,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%edi
sub    -0xc(%rbp),%edi
call   1030 <abs@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edi
sub    -0x14(%rbp),%edi
call   1030 <abs@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rcx
add    %rax,%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11ca <h3+0xba>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    113b <h3+0x2b>
jmp    11dd <h3+0xcd>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    112a <h3+0x1a>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<h3>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdi,%rbx
add    $0xc,%rbx
xor    %r12d,%r12d
xor    %r14d,%r14d
jmp    1142 <h3+0x32>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffffffffffff,%r12
add    $0x10,%rbx
cmp    $0xfffffffffffffffc,%r12
je     123b <h3+0x12b>
mov    -0xc(%rbx),%eax
test   %eax,%eax
je     117c <h3+0x6c>
lea    -0x1(%rax),%ecx
lea    0x2(%rax),%edx
test   %ecx,%ecx
cmovns %ecx,%edx
mov    %edx,%ebp
sar    $0x2,%ebp
and    $0xfffffffc,%edx
neg    %edx
lea    (%rax,%rdx,1),%edi
add    $0xffffffff,%edi
add    %r12d,%edi
call   1030 <abs@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %ebp,%edi
call   1030 <abs@plt>
add    %r15d,%eax
add    %eax,%r14d
mov    -0x8(%rbx),%eax
test   %eax,%eax
je     11b9 <h3+0xa9>
lea    -0x1(%rax),%ecx
lea    0x2(%rax),%edx
test   %ecx,%ecx
cmovns %ecx,%edx
mov    %edx,%ebp
sar    $0x2,%ebp
and    $0xfffffffc,%edx
neg    %edx
lea    (%rax,%rdx,1),%edi
add    $0xffffffff,%edi
add    %r12d,%edi
call   1030 <abs@plt>
mov    %rax,%r15
add    $0xffffffff,%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1030 <abs@plt>
add    %r15d,%eax
add    %eax,%r14d
mov    -0x4(%rbx),%eax
test   %eax,%eax
je     11f6 <h3+0xe6>
lea    -0x1(%rax),%ecx
lea    0x2(%rax),%edx
test   %ecx,%ecx
cmovns %ecx,%edx
mov    %edx,%ebp
sar    $0x2,%ebp
and    $0xfffffffc,%edx
neg    %edx
lea    (%rax,%rdx,1),%edi
add    $0xffffffff,%edi
add    %r12d,%edi
call   1030 <abs@plt>
mov    %rax,%r15
add    $0xfffffffe,%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1030 <abs@plt>
add    %r15d,%eax
add    %eax,%r14d
mov    (%rbx),%eax
test   %eax,%eax
je     1130 <h3+0x20>
lea    -0x1(%rax),%ecx
lea    0x2(%rax),%edx
test   %ecx,%ecx
cmovns %ecx,%edx
mov    %edx,%ebp
sar    $0x2,%ebp
and    $0xfffffffc,%edx
neg    %edx
lea    (%rax,%rdx,1),%edi
add    $0xffffffff,%edi
add    %r12d,%edi
call   1030 <abs@plt>
mov    %rax,%r15
add    $0xfffffffd,%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1030 <abs@plt>
add    %r15d,%eax
add    %eax,%r14d
jmp    1130 <h3+0x20>
mov    %r14d,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @h3([4 x i32]* %0) {
%2 = alloca [4 x i32]*
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store [4 x i32]* %0, [4 x i32]** %2
store i32 0, i32* %4
store i32 0, i32* %3
br label %9
9: ; preds = %58, %1
%10 = load i32, i32* %3
%11 = icmp slt i32 %10, 4
br i1 %11, label %12, label %61
12: ; preds = %9
store i32 0, i32* %5
br label %13
13: ; preds = %54, %12
%14 = load i32, i32* %5
%15 = icmp slt i32 %14, 4
br i1 %15, label %16, label %57
16: ; preds = %13
%17 = load [4 x i32]*, [4 x i32]** %2
%18 = load i32, i32* %3
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %5
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %20, i64 0, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = icmp ne i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %53
26: ; preds = %16
%27 = load [4 x i32]*, [4 x i32]** %2
%28 = load i32, i32* %3
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %27, i64 %29
%31 = load i32, i32* %5
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %30, i64 0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = sub nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %6
%36 = load i32, i32* %6
%37 = sdiv i32 %36, 4
store i32 %37, i32* %7
%38 = load i32, i32* %6
%39 = srem i32 %38, 4
store i32 %39, i32* %8
%40 = load i32, i32* %8
%41 = load i32, i32* %3
%42 = sub nsw i32 %40, %41
%43 = call i64 @abs(i32 %42)
%44 = load i32, i32* %7
%45 = load i32, i32* %5
%46 = sub nsw i32 %44, %45
%47 = call i64 @abs(i32 %46)
%48 = add nsw i64 %43, %47
%49 = load i32, i32* %4
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = add nsw i64 %50, %48
%52 = trunc i64 %51 to i32
store i32 %52, i32* %4
br label %53
53: ; preds = %26, %16
br label %54
54: ; preds = %53
%55 = load i32, i32* %5
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %5
br label %13
57: ; preds = %13
br label %58
58: ; preds = %57
%59 = load i32, i32* %3
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %3
br label %9
61: ; preds = %9
%62 = load i32, i32* %4
ret i32 %62
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @h3([4 x i32]* nocapture %0) {
br label %2
2: ; preds = %1, %70
%3 = phi i64 [ 0, %1 ], [ %72, %70 ]
%4 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %71, %70 ]
%5 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 %3, i64 0
%6 = load i32, i32* %5
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %19, label %8
8: ; preds = %2
%9 = add nsw i32 %6, -1
%10 = sdiv i32 %9, 4
%11 = srem i32 %9, 4
%12 = trunc i64 %3 to i32
%13 = sub nsw i32 %11, %12
%14 = tail call i64 @abs(i32 %13)
%15 = tail call i64 @abs(i32 %10)
%16 = add nsw i64 %15, %14
%17 = trunc i64 %16 to i32
%18 = add i32 %4, %17
br label %19
19: ; preds = %2, %8
%20 = phi i32 [ %18, %8 ], [ %4, %2 ]
%21 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 %3, i64 1
%22 = load i32, i32* %21
%23 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %23, label %36, label %24
24: ; preds = %19
%25 = add nsw i32 %22, -1
%26 = sdiv i32 %25, 4
%27 = srem i32 %25, 4
%28 = trunc i64 %3 to i32
%29 = sub nsw i32 %27, %28
%30 = tail call i64 @abs(i32 %29)
%31 = add nsw i32 %26, -1
%32 = tail call i64 @abs(i32 %31)
%33 = add nsw i64 %32, %30
%34 = trunc i64 %33 to i32
%35 = add i32 %20, %34
br label %36
36: ; preds = %24, %19
%37 = phi i32 [ %35, %24 ], [ %20, %19 ]
%38 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 %3, i64 2
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp eq i32 %39, 0
br i1 %40, label %53, label %41
41: ; preds = %36
%42 = add nsw i32 %39, -1
%43 = sdiv i32 %42, 4
%44 = srem i32 %42, 4
%45 = trunc i64 %3 to i32
%46 = sub nsw i32 %44, %45
%47 = tail call i64 @abs(i32 %46)
%48 = add nsw i32 %43, -2
%49 = tail call i64 @abs(i32 %48)
%50 = add nsw i64 %49, %47
%51 = trunc i64 %50 to i32
%52 = add i32 %37, %51
br label %53
53: ; preds = %41, %36
%54 = phi i32 [ %52, %41 ], [ %37, %36 ]
%55 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %0, i64 %3, i64 3
%56 = load i32, i32* %55
%57 = icmp eq i32 %56, 0
br i1 %57, label %70, label %58
58: ; preds = %53
%59 = add nsw i32 %56, -1
%60 = sdiv i32 %59, 4
%61 = srem i32 %59, 4
%62 = trunc i64 %3 to i32
%63 = sub nsw i32 %61, %62
%64 = tail call i64 @abs(i32 %63)
%65 = add nsw i32 %60, -3
%66 = tail call i64 @abs(i32 %65)
%67 = add nsw i64 %66, %64
%68 = trunc i64 %67 to i32
%69 = add i32 %54, %68
br label %70
70: ; preds = %58, %53
%71 = phi i32 [ %69, %58 ], [ %54, %53 ]
%72 = add nuw nsw i64 %3, 1
%73 = icmp eq i64 %72, 4
br i1 %73, label %74, label %2
74: ; preds = %70
ret i32 %71
}