#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 /*<<< orphan*/ free(int *);
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ next_generation(int *, int *, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int /*<<< orphan*/ scanf(char *, int *);
int main() {
  int *curr, *next, n, i = 0;
  do
    scanf("%d%*c", ({
            printf("Enter N: ");
            &n;
          }));
  while (n <= 0 || n >= 20);
  curr = (int *)malloc(sizeof(int) * n);
  next = (int *)malloc(sizeof(int) * n);
  curr[n] = 2;
  for (; i < n; i++) {
    scanf("%d", (curr + i));
    if (!(curr[i] == 0 || curr[i] == 1)) {
      i--;
      continue;
    }
    next[i] = curr[i];
  }
  i = 0;
  do {
    next_generation(curr, next, n);
    {
      int i = 0, flag = 0;
      for (; i < n; i++) {
        printf("%c ", (curr[i] == 0) ? '.' : '*');
        flag += curr[i];
        curr[i] = next[i];
      }
      printf("\n");
      if (!flag)
        break;
    }
  } while (++i < 1000);
  free(curr);
  free(next);
  return 420;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
lea    0xe99(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <printf@plt>
lea    -0x1c(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rsi
lea    0xe79(%rip),%rdi
call   1070 <scanf@plt>
mov    $0x1,%al
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    %al,-0x31(%rbp)
jle    11a5 <main+0x55>
cmpl   $0x14,-0x1c(%rbp)
setge  %al
mov    %al,-0x31(%rbp)
mov    -0x31(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1166 <main+0x16>
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movl   $0x2,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1262 <main+0x112>
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
lea    0xe09(%rip),%rdi
call   1070 <scanf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     123e <main+0xee>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
je     123e <main+0xee>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1254 <main+0x104>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11e5 <main+0x95>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
call   1030 <next_generation@plt>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    12f1 <main+0x1a1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    $0x2a,%esi
mov    $0x2e,%eax
cmp    $0x0,%ecx
cmove  %eax,%esi
lea    0xd5e(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <printf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1287 <main+0x137>
lea    0xd1f(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <printf@plt>
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
jne    130e <main+0x1be>
jmp    1327 <main+0x1d7>
jmp    1313 <main+0x1c3>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cmp    $0x3e8,%eax
jl     1269 <main+0x119>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1040 <free@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1040 <free@plt>
mov    $0x1a4,%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
lea    0xe94(%rip),%r14
lea    0xe87(%rip),%r15
lea    0x4(%rsp),%rbx
xchg   %ax,%ax
mov    %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1060 <printf@plt>
mov    %r15,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1080 <scanf@plt>
mov    0x4(%rsp),%edi
lea    -0x14(%rdi),%eax
cmp    $0xffffffed,%eax
jb     1180 <main+0x20>
shl    $0x2,%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,%r13
mov    0x4(%rsp),%edi
shl    $0x2,%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
movslq 0x4(%rsp),%rax
movl   $0x2,0x0(%r13,%rax,4)
mov    0x4(%rsp),%edx
test   %edx,%edx
jle    1214 <main+0xb4>
xor    %ebp,%ebp
lea    0xe36(%rip),%r15
jmp    11ef <main+0x8f>
nopl   0x0(%rax)
mov    %eax,(%r14,%rbx,4)
add    $0x1,%ebp
mov    0x4(%rsp),%edx
cmp    %edx,%ebp
jge    1214 <main+0xb4>
movslq %ebp,%rbx
lea    0x0(,%rbx,4),%rsi
add    %r13,%rsi
mov    %r15,%rdi
call   1080 <scanf@plt>
mov    0x0(%r13,%rbx,4),%eax
cmp    $0x2,%eax
jb     11e0 <main+0x80>
add    $0xffffffff,%ebp
jmp    11e4 <main+0x84>
lea    0xdf8(%rip),%r15
xor    %r12d,%r12d
xchg   %ax,%ax
mov    %r13,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <next_generation@plt>
cmpl   $0x0,0x4(%rsp)
mov    $0x0,%ebp
jle    1278 <main+0x118>
xor    %ebx,%ebx
xor    %ebp,%ebp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,0x0(%r13,%rbx,4)
sete   %al
lea    0x2a(,%rax,4),%esi
mov    %r15,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1060 <printf@plt>
add    0x0(%r13,%rbx,4),%ebp
mov    (%r14,%rbx,4),%eax
mov    %eax,0x0(%r13,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
movslq 0x4(%rsp),%rax
cmp    %rax,%rbx
jl     1240 <main+0xe0>
mov    $0xa,%edi
call   1050 <putchar@plt>
test   %ebp,%ebp
je     1299 <main+0x139>
cmp    $0x3e6,%r12d
ja     1299 <main+0x139>
add    $0x1,%r12d
mov    0x4(%rsp),%edx
jmp    1220 <main+0xc0>
mov    %r13,%rdi
call   1040 <free@plt>
mov    %r14,%rdi
call   1040 <free@plt>
mov    $0x1a4,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [6 x i8] c"%d%*c\00"
@.str.1 = [10 x i8] c"Enter N: \00"
@.str.2 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.3 = [4 x i8] c"%c \00"
@.str.4 = [2 x i8] c"\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32*
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 0, i32* %5
br label %9
9: ; preds = %19, %0
%10 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([10 x i8], [10 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
store i32* %4, i32** %6
%11 = load i32*, i32** %6
%12 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %11)
br label %13
13: ; preds = %9
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp sle i32 %14, 0
br i1 %15, label %19, label %16
16: ; preds = %13
%17 = load i32, i32* %4
%18 = icmp sge i32 %17, 20
br label %19
19: ; preds = %16, %13
%20 = phi i1 [ true, %13 ], [ %18, %16 ]
br i1 %20, label %9, label %21
21: ; preds = %19
%22 = load i32, i32* %4
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = mul i64 4, %23
%25 = trunc i64 %24 to i32
%26 = call i64 @malloc(i32 %25)
%27 = inttoptr i64 %26 to i32*
store i32* %27, i32** %2
%28 = load i32, i32* %4
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = mul i64 4, %29
%31 = trunc i64 %30 to i32
%32 = call i64 @malloc(i32 %31)
%33 = inttoptr i64 %32 to i32*
store i32* %33, i32** %3
%34 = load i32*, i32** %2
%35 = load i32, i32* %4
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
store i32 2, i32* %37
br label %38
38: ; preds = %74, %21
%39 = load i32, i32* %5
%40 = load i32, i32* %4
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %77
42: ; preds = %38
%43 = load i32*, i32** %2
%44 = load i32, i32* %5
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
%47 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32* %46)
%48 = load i32*, i32** %2
%49 = load i32, i32* %5
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = icmp eq i32 %52, 0
br i1 %53, label %64, label %54
54: ; preds = %42
%55 = load i32*, i32** %2
%56 = load i32, i32* %5
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = icmp eq i32 %59, 1
br i1 %60, label %64, label %61
61: ; preds = %54
%62 = load i32, i32* %5
%63 = add nsw i32 %62, -1
store i32 %63, i32* %5
br label %74
64: ; preds = %54, %42
%65 = load i32*, i32** %2
%66 = load i32, i32* %5
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = load i32*, i32** %3
%71 = load i32, i32* %5
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
store i32 %69, i32* %73
br label %74
74: ; preds = %64, %61
%75 = load i32, i32* %5
%76 = add nsw i32 %75, 1
store i32 %76, i32* %5
br label %38
77: ; preds = %38
store i32 0, i32* %5
br label %78
78: ; preds = %122, %77
%79 = load i32*, i32** %2
%80 = load i32*, i32** %3
%81 = load i32, i32* %4
%82 = call i32 @next_generation(i32* %79, i32* %80, i32 %81)
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %83
83: ; preds = %113, %78
%84 = load i32, i32* %7
%85 = load i32, i32* %4
%86 = icmp slt i32 %84, %85
br i1 %86, label %87, label %116
87: ; preds = %83
%88 = load i32*, i32** %2
%89 = load i32, i32* %7
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %88, i64 %90
%92 = load i32, i32* %91
%93 = icmp eq i32 %92, 0
%94 = zext i1 %93 to i64
%95 = select i1 %93, i32 46, i32 42
%96 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i32 %95)
%97 = load i32*, i32** %2
%98 = load i32, i32* %7
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %99
%101 = load i32, i32* %100
%102 = load i32, i32* %8
%103 = add nsw i32 %102, %101
store i32 %103, i32* %8
%104 = load i32*, i32** %3
%105 = load i32, i32* %7
%106 = sext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %104, i64 %106
%108 = load i32, i32* %107
%109 = load i32*, i32** %2
%110 = load i32, i32* %7
%111 = sext i32 %110 to i64
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %109, i64 %111
store i32 %108, i32* %112
br label %113
113: ; preds = %87
%114 = load i32, i32* %7
%115 = add nsw i32 %114, 1
store i32 %115, i32* %7
br label %83
116: ; preds = %83
%117 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0))
%118 = load i32, i32* %8
%119 = icmp ne i32 %118, 0
br i1 %119, label %121, label %120
120: ; preds = %116
br label %126
121: ; preds = %116
br label %122
122: ; preds = %121
%123 = load i32, i32* %5
%124 = add nsw i32 %123, 1
store i32 %124, i32* %5
%125 = icmp slt i32 %124, 1000
br i1 %125, label %78, label %126
126: ; preds = %122, %120
%127 = load i32*, i32** %2
%128 = call i32 @free(i32* %127)
%129 = load i32*, i32** %3
%130 = call i32 @free(i32* %129)
ret i32 420
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [6 x i8] c"%d%*c\00"
@.str.1 = [10 x i8] c"Enter N: \00"
@.str.2 = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.3 = [4 x i8] c"%c \00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = bitcast i32* %1 to i8*
br label %3
3: ; preds = %3, %0
%4 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([10 x i8], [10 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
%5 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8], [6 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %1)
%6 = load i32, i32* %1
%7 = add i32 %6, -20
%8 = icmp ult i32 %7, -19
br i1 %8, label %3, label %9
9: ; preds = %3
%10 = shl nuw nsw i32 %6, 2
%11 = call i64 @malloc(i32 %10)
%12 = inttoptr i64 %11 to i32*
%13 = load i32, i32* %1
%14 = shl i32 %13, 2
%15 = call i64 @malloc(i32 %14)
%16 = inttoptr i64 %15 to i32*
%17 = load i32, i32* %1
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %18
store i32 2, i32* %19
%20 = load i32, i32* %1
%21 = icmp sgt i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %38
22: ; preds = %9, %33
%23 = phi i32 [ %35, %33 ], [ 0, %9 ]
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %24
%26 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32* %25)
%27 = load i32, i32* %25
%28 = icmp ult i32 %27, 2
br i1 %28, label %31, label %29
29: ; preds = %22
%30 = add nsw i32 %23, -1
br label %33
31: ; preds = %22
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %24
store i32 %27, i32* %32
br label %33
33: ; preds = %31, %29
%34 = phi i32 [ %23, %31 ], [ %30, %29 ]
%35 = add nsw i32 %34, 1
%36 = load i32, i32* %1
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %22, label %38
38: ; preds = %33, %9
%39 = phi i32 [ %20, %9 ], [ %36, %33 ]
br label %40
40: ; preds = %38, %68
%41 = phi i32 [ %70, %68 ], [ %39, %38 ]
%42 = phi i32 [ %69, %68 ], [ 0, %38 ]
%43 = call i32 @next_generation(i32* %12, i32* %16, i32 %41)
%44 = load i32, i32* %1
%45 = icmp sgt i32 %44, 0
br i1 %45, label %46, label %62
46: ; preds = %40, %46
%47 = phi i64 [ %58, %46 ], [ 0, %40 ]
%48 = phi i32 [ %55, %46 ], [ 0, %40 ]
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %47
%50 = load i32, i32* %49
%51 = icmp eq i32 %50, 0
%52 = select i1 %51, i32 46, i32 42
%53 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i32 %52)
%54 = load i32, i32* %49
%55 = add nsw i32 %54, %48
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %47
%57 = load i32, i32* %56
store i32 %57, i32* %49
%58 = add nuw nsw i64 %47, 1
%59 = load i32, i32* %1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = icmp slt i64 %58, %60
br i1 %61, label %46, label %62
62: ; preds = %46, %40
%63 = phi i32 [ 0, %40 ], [ %55, %46 ]
%64 = call i32 @putchar(i32 10)
%65 = icmp ne i32 %63, 0
%66 = icmp ult i32 %42, 999
%67 = select i1 %65, i1 %66, i1 false
br i1 %67, label %68, label %71
68: ; preds = %62
%69 = add nuw nsw i32 %42, 1
%70 = load i32, i32* %1
br label %40
71: ; preds = %62
%72 = call i32 @free(i32* %12)
%73 = call i32 @free(i32* %16)
ret i32 420
}