#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 ilog2(int);
int lengths_helper(int *, int *, int, int, int);
int compute_lengths(int *lengths, int *widths, int *heights, int W, int H,
                    int N0) {
  int levels = lengths_helper(widths, heights, W, H, N0);
  widths[levels] = W;
  heights[levels] = H;
  for (int l = 0; l <= levels; ++l) {
    int w = 1 << (ilog2(widths[l] - 1) + 1);
    int h = 1 << (ilog2(heights[l] - 1) + 1);
    lengths[l] = w > h ? w : h;
  }
  return levels;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<compute_lengths>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    %r9d,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%r8d
call   1040 <lengths_helper@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jg     1205 <compute_lengths+0xe5>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
sub    $0x1,%edi
call   1030 <ilog2@plt>
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
sub    $0x1,%edi
call   1030 <ilog2@plt>
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x34(%rbp),%eax
jle    11e3 <compute_lengths+0xc3>
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    11e9 <compute_lengths+0xc9>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    117c <compute_lengths+0x5c>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<compute_lengths>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %r8d,%r13d
mov    %ecx,%ebp
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%r15
mov    %rsi,%rdi
mov    %rdx,%rsi
mov    %ecx,%edx
mov    %r8d,%ecx
mov    %r9d,%r8d
call   1040 <lengths_helper@plt>
mov    %eax,0x4(%rsp)
cltq
mov    %ebp,(%r12,%rax,4)
mov    %r13d,(%r14,%rax,4)
test   %eax,%eax
js     11ae <compute_lengths+0x8e>
mov    0x4(%rsp),%eax
mov    %eax,%r13d
add    $0x1,%r13d
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r12,%rbx,4),%edi
add    $0xffffffff,%edi
call   1030 <ilog2@plt>
lea    0x1(%rax),%ecx
mov    $0x1,%ebp
shl    %cl,%ebp
mov    (%r14,%rbx,4),%edi
add    $0xffffffff,%edi
call   1030 <ilog2@plt>
lea    0x1(%rax),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
cmp    %eax,%ebp
cmovg  %ebp,%eax
mov    %eax,(%r15,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r13
jne    1170 <compute_lengths+0x50>
mov    0x4(%rsp),%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @compute_lengths(i32* %0, i32* %1, i32* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
store i32* %0, i32** %7
store i32* %1, i32** %8
store i32* %2, i32** %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
%17 = load i32*, i32** %8
%18 = load i32*, i32** %9
%19 = load i32, i32* %10
%20 = load i32, i32* %11
%21 = load i32, i32* %12
%22 = call i32 @lengths_helper(i32* %17, i32* %18, i32 %19, i32 %20, i32 %21)
store i32 %22, i32* %13
%23 = load i32, i32* %10
%24 = load i32*, i32** %8
%25 = load i32, i32* %13
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
store i32 %23, i32* %27
%28 = load i32, i32* %11
%29 = load i32*, i32** %9
%30 = load i32, i32* %13
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
store i32 %28, i32* %32
store i32 0, i32* %14
br label %33
33: ; preds = %69, %6
%34 = load i32, i32* %14
%35 = load i32, i32* %13
%36 = icmp sle i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %72
37: ; preds = %33
%38 = load i32*, i32** %8
%39 = load i32, i32* %14
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = sub nsw i32 %42, 1
%44 = call i32 @ilog2(i32 %43)
%45 = add nsw i32 %44, 1
%46 = shl i32 1, %45
store i32 %46, i32* %15
%47 = load i32*, i32** %9
%48 = load i32, i32* %14
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = sub nsw i32 %51, 1
%53 = call i32 @ilog2(i32 %52)
%54 = add nsw i32 %53, 1
%55 = shl i32 1, %54
store i32 %55, i32* %16
%56 = load i32, i32* %15
%57 = load i32, i32* %16
%58 = icmp sgt i32 %56, %57
br i1 %58, label %59, label %61
59: ; preds = %37
%60 = load i32, i32* %15
br label %63
61: ; preds = %37
%62 = load i32, i32* %16
br label %63
63: ; preds = %61, %59
%64 = phi i32 [ %60, %59 ], [ %62, %61 ]
%65 = load i32*, i32** %7
%66 = load i32, i32* %14
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %67
store i32 %64, i32* %68
br label %69
69: ; preds = %63
%70 = load i32, i32* %14
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %14
br label %33
72: ; preds = %33
%73 = load i32, i32* %13
ret i32 %73
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @compute_lengths(i32* nocapture writeonly %0, i32* %1, i32* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = tail call i32 @lengths_helper(i32* %1, i32* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5)
%8 = sext i32 %7 to i64
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %8
store i32 %3, i32* %9
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %8
store i32 %4, i32* %10
%11 = icmp slt i32 %7, 0
br i1 %11, label %15, label %12
12: ; preds = %6
%13 = add nuw i32 %7, 1
%14 = zext i32 %13 to i64
br label %16
15: ; preds = %16, %6
ret i32 %7
16: ; preds = %12, %16
%17 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %33, %16 ]
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = add nsw i32 %19, -1
%21 = tail call i32 @ilog2(i32 %20)
%22 = add nsw i32 %21, 1
%23 = shl nuw i32 1, %22
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %17
%25 = load i32, i32* %24
%26 = add nsw i32 %25, -1
%27 = tail call i32 @ilog2(i32 %26)
%28 = add nsw i32 %27, 1
%29 = shl nuw i32 1, %28
%30 = icmp sgt i32 %23, %29
%31 = select i1 %30, i32 %23, i32 %29
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
store i32 %31, i32* %32
%33 = add nuw nsw i64 %17, 1
%34 = icmp eq i64 %33, %14
br i1 %34, label %15, label %16
}