#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 pow(int, int);
int factor(int n) {
  if (n == 1)
    return 1;
  return (pow(2, n - 1) + factor(n - 1));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<factor>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jne    1141 <factor+0x21>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    1169 <factor+0x49>
mov    -0x8(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    $0x2,%edi
call   1040 <pow@plt>
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
call   1030 <factor@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<factor>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    $0x1,%ebp
cmp    $0x1,%edi
je     124c <factor+0x13c>
mov    %edi,%r14d
lea    -0x1(%r14),%r12d
lea    -0x2(%r14),%eax
mov    %r12d,%r15d
and    $0x7,%r15d
cmp    $0x7,%eax
jae    1150 <factor+0x40>
xor    %ebp,%ebp
test   %r15d,%r15d
jne    122c <factor+0x11c>
jmp    1249 <factor+0x139>
mov    %r12d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
neg    %eax
mov    %eax,0x4(%rsp)
xor    %r13d,%r13d
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%r12,%r13,1),%esi
mov    $0x2,%edi
call   1030 <pow@plt>
mov    %eax,%ebx
add    %ebp,%ebx
lea    (%r12,%r13,1),%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    $0x2,%edi
call   1030 <pow@plt>
mov    %eax,%ebp
add    %ebx,%ebp
lea    (%r12,%r13,1),%esi
add    $0xfffffffe,%esi
mov    $0x2,%edi
call   1030 <pow@plt>
mov    %eax,%ebx
add    %ebp,%ebx
lea    (%r12,%r13,1),%esi
add    $0xfffffffd,%esi
mov    $0x2,%edi
call   1030 <pow@plt>
mov    %eax,%ebp
add    %ebx,%ebp
lea    (%r12,%r13,1),%esi
add    $0xfffffffc,%esi
mov    $0x2,%edi
call   1030 <pow@plt>
mov    %eax,%ebx
add    %ebp,%ebx
lea    (%r12,%r13,1),%esi
add    $0xfffffffb,%esi
mov    $0x2,%edi
call   1030 <pow@plt>
mov    %eax,%ebp
add    %ebx,%ebp
lea    (%r12,%r13,1),%esi
add    $0xfffffffa,%esi
mov    $0x2,%edi
call   1030 <pow@plt>
mov    %eax,%ebx
add    %ebp,%ebx
lea    (%r12,%r13,1),%esi
add    $0xfffffff9,%esi
mov    $0x2,%edi
call   1030 <pow@plt>
mov    %eax,%ebp
add    %ebx,%ebp
add    $0xfffffff8,%r13d
cmp    %r13d,0x4(%rsp)
jne    1170 <factor+0x60>
add    %r13d,%r14d
test   %r15d,%r15d
je     1249 <factor+0x139>
add    $0xffffffff,%r14d
mov    $0x2,%edi
mov    %r14d,%esi
call   1030 <pow@plt>
add    %eax,%ebp
add    $0xffffffff,%r14d
add    $0xffffffff,%r15d
jne    1230 <factor+0x120>
add    $0x1,%ebp
mov    %ebp,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @factor(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%4 = load i32, i32* %3
%5 = icmp eq i32 %4, 1
br i1 %5, label %6, label %7
6: ; preds = %1
store i32 1, i32* %2
br label %15
7: ; preds = %1
%8 = load i32, i32* %3
%9 = sub nsw i32 %8, 1
%10 = call i32 @pow(i32 2, i32 %9)
%11 = load i32, i32* %3
%12 = sub nsw i32 %11, 1
%13 = call i32 @factor(i32 %12)
%14 = add nsw i32 %10, %13
store i32 %14, i32* %2
br label %15
15: ; preds = %7, %6
%16 = load i32, i32* %2
ret i32 %16
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @factor(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %2, label %57, label %3
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, -1
%5 = add i32 %0, -2
%6 = and i32 %4, 7
%7 = icmp ult i32 %5, 7
br i1 %7, label %40, label %8
8: ; preds = %3
%9 = and i32 %4, -8
br label %10
10: ; preds = %10, %8
%11 = phi i32 [ %0, %8 ], [ %35, %10 ]
%12 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %37, %10 ]
%13 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %38, %10 ]
%14 = add nsw i32 %11, -1
%15 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 %14)
%16 = add nsw i32 %15, %12
%17 = add nsw i32 %11, -2
%18 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 %17)
%19 = add nsw i32 %18, %16
%20 = add nsw i32 %11, -3
%21 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 %20)
%22 = add nsw i32 %21, %19
%23 = add nsw i32 %11, -4
%24 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 %23)
%25 = add nsw i32 %24, %22
%26 = add nsw i32 %11, -5
%27 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 %26)
%28 = add nsw i32 %27, %25
%29 = add nsw i32 %11, -6
%30 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 %29)
%31 = add nsw i32 %30, %28
%32 = add nsw i32 %11, -7
%33 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 %32)
%34 = add nsw i32 %33, %31
%35 = add nsw i32 %11, -8
%36 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 %35)
%37 = add nsw i32 %36, %34
%38 = add i32 %13, 8
%39 = icmp eq i32 %38, %9
br i1 %39, label %40, label %10
40: ; preds = %10, %3
%41 = phi i32 [ undef, %3 ], [ %37, %10 ]
%42 = phi i32 [ %0, %3 ], [ %35, %10 ]
%43 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %37, %10 ]
%44 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %44, label %54, label %45
45: ; preds = %40, %45
%46 = phi i32 [ %49, %45 ], [ %42, %40 ]
%47 = phi i32 [ %51, %45 ], [ %43, %40 ]
%48 = phi i32 [ %52, %45 ], [ 0, %40 ]
%49 = add nsw i32 %46, -1
%50 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 %49)
%51 = add nsw i32 %50, %47
%52 = add i32 %48, 1
%53 = icmp eq i32 %52, %6
br i1 %53, label %54, label %45
54: ; preds = %45, %40
%55 = phi i32 [ %41, %40 ], [ %51, %45 ]
%56 = add i32 %55, 1
br label %57
57: ; preds = %54, %1
%58 = phi i32 [ 1, %1 ], [ %56, %54 ]
ret i32 %58
}