#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 */
double M_PI;
unsigned int sin(double);
void sine_wave(double sample_rate_hz, double freq_hz, unsigned char *out,
               size_t out_len, unsigned half_peak_to_peak) {
  double step = freq_hz * 2 * M_PI / sample_rate_hz;
  size_t i;
  for (i = 0; i < out_len; i++)
    out[i] = half_peak_to_peak * sin(step * i) + half_peak_to_peak;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sine_wave>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x10(%rbp)
mov    %rdi,-0x18(%rbp)
mov    %rsi,-0x20(%rbp)
mov    %edx,-0x24(%rbp)
movsd  0xecb(%rip),%xmm0
mulsd  -0x10(%rbp),%xmm0
mov    0x2ea7(%rip),%rax
mulsd  (%rax),%xmm0
divsd  -0x8(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jae    11c9 <sine_wave+0xb9>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movaps 0xe99(%rip),%xmm2
movq   -0x38(%rbp),%xmm1
punpckldq %xmm2,%xmm1
movapd 0xe98(%rip),%xmm2
subpd  %xmm2,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm2
unpckhpd %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
call   1030 <sin@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x3c(%rbp),%eax
imul   %ecx,%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1157 <sine_wave+0x47>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sine_wave>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
test   %rsi,%rsi
je     1233 <sine_wave+0x123>
mov    %edx,%ebp
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
addsd  %xmm1,%xmm1
mov    0x2eb0(%rip),%rax
mulsd  (%rax),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
cmp    $0x1,%rsi
jne    1157 <sine_wave+0x47>
xor    %ebx,%ebx
test   $0x1,%r14b
jne    11fc <sine_wave+0xec>
jmp    1233 <sine_wave+0x123>
mov    %r14,%r12
and    $0xfffffffffffffffe,%r12
xor    %ebx,%ebx
movsd  %xmm1,0x8(%rsp)
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movq   %rbx,%xmm1
movdqa 0xe83(%rip),%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm1
movapd 0xe87(%rip),%xmm0
subpd  %xmm0,%xmm1
movapd %xmm1,%xmm0
unpckhpd %xmm1,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  0x8(%rsp),%xmm0
call   1030 <sin@plt>
imul   %ebp,%eax
add    %ebp,%eax
mov    %al,(%r15,%rbx,1)
lea    0x1(%rbx),%rax
movq   %rax,%xmm1
punpckldq 0xe42(%rip),%xmm1
subpd  0xe4a(%rip),%xmm1
movapd %xmm1,%xmm0
unpckhpd %xmm1,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  0x8(%rsp),%xmm0
call   1030 <sin@plt>
imul   %ebp,%eax
add    %ebp,%eax
mov    %al,0x1(%r15,%rbx,1)
add    $0x2,%rbx
cmp    %r12,%rbx
jne    1170 <sine_wave+0x60>
movsd  0x8(%rsp),%xmm1
test   $0x1,%r14b
je     1233 <sine_wave+0x123>
movq   %rbx,%xmm2
punpckldq 0xdf7(%rip),%xmm2
subpd  0xdff(%rip),%xmm2
movapd %xmm1,%xmm0
movapd %xmm2,%xmm1
unpckhpd %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
call   1030 <sin@plt>
imul   %ebp,%eax
add    %ebp,%eax
mov    %al,(%r15,%rbx,1)
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@M_PI = global double 0.000000e+00
define void @sine_wave(double %0, double %1, i8* %2, i64 %3, i32 %4) {
%6 = alloca double
%7 = alloca double
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i32
%11 = alloca double
%12 = alloca i64
store double %0, double* %6
store double %1, double* %7
store i8* %2, i8** %8
store i64 %3, i64* %9
store i32 %4, i32* %10
%13 = load double, double* %7
%14 = fmul double %13, 2.000000e+00
%15 = load double, double* @M_PI
%16 = fmul double %14, %15
%17 = load double, double* %6
%18 = fdiv double %16, %17
store double %18, double* %11
store i64 0, i64* %12
br label %19
19: ; preds = %37, %5
%20 = load i64, i64* %12
%21 = load i64, i64* %9
%22 = icmp ult i64 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %40
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %10
%25 = load double, double* %11
%26 = load i64, i64* %12
%27 = uitofp i64 %26 to double
%28 = fmul double %25, %27
%29 = call i32 @sin(double %28)
%30 = mul i32 %24, %29
%31 = load i32, i32* %10
%32 = add i32 %30, %31
%33 = trunc i32 %32 to i8
%34 = load i8*, i8** %8
%35 = load i64, i64* %12
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 %35
store i8 %33, i8* %36
br label %37
37: ; preds = %23
%38 = load i64, i64* %12
%39 = add i64 %38, 1
store i64 %39, i64* %12
br label %19
40: ; preds = %19
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@M_PI = global double 0.000000e+00
define void @sine_wave(double %0, double %1, i8* nocapture writeonly %2, i64 %3, i32 %4) {
%6 = fmul double %1, 2.000000e+00
%7 = load double, double* @M_PI
%8 = fmul double %6, %7
%9 = fdiv double %8, %0
%10 = icmp eq i64 %3, 0
br i1 %10, label %48, label %11
11: ; preds = %5
%12 = and i64 %3, 1
%13 = icmp eq i64 %3, 1
br i1 %13, label %37, label %14
14: ; preds = %11
%15 = and i64 %3, -2
br label %16
16: ; preds = %16, %14
%17 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %34, %16 ]
%18 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %35, %16 ]
%19 = uitofp i64 %17 to double
%20 = fmul double %9, %19
%21 = tail call i32 @sin(double %20)
%22 = mul i32 %21, %4
%23 = add i32 %22, %4
%24 = trunc i32 %23 to i8
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %17
store i8 %24, i8* %25
%26 = or i64 %17, 1
%27 = uitofp i64 %26 to double
%28 = fmul double %9, %27
%29 = tail call i32 @sin(double %28)
%30 = mul i32 %29, %4
%31 = add i32 %30, %4
%32 = trunc i32 %31 to i8
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %26
store i8 %32, i8* %33
%34 = add nuw i64 %17, 2
%35 = add i64 %18, 2
%36 = icmp eq i64 %35, %15
br i1 %36, label %37, label %16
37: ; preds = %16, %11
%38 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %34, %16 ]
%39 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %39, label %48, label %40
40: ; preds = %37
%41 = uitofp i64 %38 to double
%42 = fmul double %9, %41
%43 = tail call i32 @sin(double %42)
%44 = mul i32 %43, %4
%45 = add i32 %44, %4
%46 = trunc i32 %45 to i8
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %38
store i8 %46, i8* %47
br label %48
48: ; preds = %40, %37, %5
ret void
}