#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 a_harm(long);
int harm(long);
double c_canberra_expected(long n, long k) {
  double sum = 0.0;
  long t;
  for (t = 1; t <= k; t++)
    sum += t * (a_harm(2 * k - t) - a_harm(t));
  return 2.0 / n * sum +
         (2.0 * (n - k) / n) *
             (2 * (k + 1) * (harm(2 * k + 1) - harm(k + 1)) - k);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<c_canberra_expected>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jg     11a6 <c_canberra_expected+0x86>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
shl    $0x1,%rdi
sub    -0x20(%rbp),%rdi
call   1040 <a_harm@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1040 <a_harm@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    %rax,%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
sub    %rdx,%rcx
imul   %rcx,%rax
cvtsi2sd %rax,%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1140 <c_canberra_expected+0x20>
cvtsi2sdq -0x8(%rbp),%xmm1
movsd  0xe4c(%rip),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    -0x10(%rbp),%rax
cvtsi2sd %rax,%xmm1
movsd  0xe24(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsi2sdq -0x8(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
shl    $0x1,%rdi
add    $0x1,%rdi
call   1030 <harm@plt>
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
add    $0x1,%rdi
call   1030 <harm@plt>
mov    -0x54(%rbp),%ecx
movsd  -0x50(%rbp),%xmm1
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
movsd  -0x40(%rbp),%xmm2
mov    %eax,%edx
mov    -0x38(%rbp),%rax
sub    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
imul   %rcx,%rax
sub    -0x10(%rbp),%rax
cvtsi2sd %rax,%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<c_canberra_expected>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
lea    (%rsi,%rsi,1),%rax
test   %rsi,%rsi
mov    %rax,0x10(%rsp)
jle    11a8 <c_canberra_expected+0x88>
mov    %r14,%r12
neg    %r12
lea    -0x1(%rax),%r13
xorpd  %xmm1,%xmm1
mov    $0x1,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movsd  %xmm1,(%rsp)
mov    %r13,%rdi
call   1040 <a_harm@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    %rbx,%rdi
call   1040 <a_harm@plt>
movsd  (%rsp),%xmm1
sub    %rax,%rbp
imul   %rbx,%rbp
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %rbp,%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm1
lea    (%r12,%rbx,1),%rax
add    $0x1,%rax
add    $0x1,%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%r13
cmp    $0x1,%rax
jne    1160 <c_canberra_expected+0x40>
jmp    11ac <c_canberra_expected+0x8c>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %r15,%xmm0
movsd  0xe44(%rip),%xmm2
divsd  %xmm0,%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rsp)
sub    %r14,%r15
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %r15,%xmm1
lea    0x1(%r14),%rbx
addsd  %xmm1,%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%rsp)
mov    0x10(%rsp),%rdi
or     $0x1,%rdi
call   1030 <harm@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <harm@plt>
sub    %eax,%ebp
movslq %ebp,%rax
imul   %rbx,%rax
add    %rax,%rax
sub    %r14,%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %rax,%xmm0
mulsd  0x8(%rsp),%xmm0
addsd  (%rsp),%xmm0
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @c_canberra_expected(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca double
%6 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
store i64 %1, i64* %4
store double 0.000000e+00, double* %5
store i64 1, i64* %6
br label %7
7: ; preds = %25, %2
%8 = load i64, i64* %6
%9 = load i64, i64* %4
%10 = icmp sle i64 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %28
11: ; preds = %7
%12 = load i64, i64* %6
%13 = load i64, i64* %4
%14 = mul nsw i64 2, %13
%15 = load i64, i64* %6
%16 = sub nsw i64 %14, %15
%17 = call i64 @a_harm(i64 %16)
%18 = load i64, i64* %6
%19 = call i64 @a_harm(i64 %18)
%20 = sub nsw i64 %17, %19
%21 = mul nsw i64 %12, %20
%22 = sitofp i64 %21 to double
%23 = load double, double* %5
%24 = fadd double %23, %22
store double %24, double* %5
br label %25
25: ; preds = %11
%26 = load i64, i64* %6
%27 = add nsw i64 %26, 1
store i64 %27, i64* %6
br label %7
28: ; preds = %7
%29 = load i64, i64* %3
%30 = sitofp i64 %29 to double
%31 = fdiv double 2.000000e+00, %30
%32 = load double, double* %5
%33 = load i64, i64* %3
%34 = load i64, i64* %4
%35 = sub nsw i64 %33, %34
%36 = sitofp i64 %35 to double
%37 = fmul double 2.000000e+00, %36
%38 = load i64, i64* %3
%39 = sitofp i64 %38 to double
%40 = fdiv double %37, %39
%41 = load i64, i64* %4
%42 = add nsw i64 %41, 1
%43 = mul nsw i64 2, %42
%44 = load i64, i64* %4
%45 = mul nsw i64 2, %44
%46 = add nsw i64 %45, 1
%47 = call i32 @harm(i64 %46)
%48 = load i64, i64* %4
%49 = add nsw i64 %48, 1
%50 = call i32 @harm(i64 %49)
%51 = sub nsw i32 %47, %50
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = mul nsw i64 %43, %52
%54 = load i64, i64* %4
%55 = sub nsw i64 %53, %54
%56 = sitofp i64 %55 to double
%57 = fmul double %40, %56
%58 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %31, double %32, double %57)
ret double %58
}

LLVM IR (-O2):
define double @c_canberra_expected(i64 %0, i64 %1) {
%3 = icmp slt i64 %1, 1
%4 = shl nsw i64 %1, 1
br i1 %3, label %17, label %5
5: ; preds = %2, %5
%6 = phi i64 [ %15, %5 ], [ 1, %2 ]
%7 = phi double [ %14, %5 ], [ 0.000000e+00, %2 ]
%8 = sub nsw i64 %4, %6
%9 = tail call i64 @a_harm(i64 %8)
%10 = tail call i64 @a_harm(i64 %6)
%11 = sub nsw i64 %9, %10
%12 = mul nsw i64 %11, %6
%13 = sitofp i64 %12 to double
%14 = fadd double %7, %13
%15 = add nuw i64 %6, 1
%16 = icmp eq i64 %6, %1
br i1 %16, label %17, label %5
17: ; preds = %5, %2
%18 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %14, %5 ]
%19 = add i64 %1, 1
%20 = sitofp i64 %0 to double
%21 = fdiv double 2.000000e+00, %20
%22 = sub nsw i64 %0, %1
%23 = sitofp i64 %22 to double
%24 = fmul double %23, 2.000000e+00
%25 = fdiv double %24, %20
%26 = shl nsw i64 %19, 1
%27 = or i64 %4, 1
%28 = tail call i32 @harm(i64 %27)
%29 = tail call i32 @harm(i64 %19)
%30 = sub nsw i32 %28, %29
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = mul nsw i64 %26, %31
%33 = sub nsw i64 %32, %1
%34 = sitofp i64 %33 to double
%35 = fmul double %25, %34
%36 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %21, double %18, double %35)
ret double %36
}