void tree_child(int n, int *parent, int *child, int *next) {
  for (int v = 0; v < n; v++) {
    child[v] = -1;
    next[v] = -1;
  }
  for (int v = 0; v < n; v++) {
    if (parent[v] >= 0) {
      int p = parent[v];
      next[v] = child[p];
      child[p] = v;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<tree_child>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1152 <tree_child+0x52>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movl   $0xffffffff,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movl   $0xffffffff,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111a <tree_child+0x1a>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11bc <tree_child+0xbc>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jl     11a9 <tree_child+0xa9>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11ae <tree_child+0xae>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1159 <tree_child+0x59>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<tree_child>:
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    12ed <tree_child+0x1ed>
mov    %edi,%r8d
cmp    $0x8,%edi
jb     112b <tree_child+0x2b>
lea    (%rcx,%r8,4),%rax
cmp    %rdx,%rax
jbe    11bc <tree_child+0xbc>
lea    (%rdx,%r8,4),%rax
cmp    %rcx,%rax
jbe    11bc <tree_child+0xbc>
xor    %ebx,%ebx
mov    %rbx,%r9
not    %r9
add    %r8,%r9
mov    %r8,%rax
and    $0x3,%rax
je     1158 <tree_child+0x58>
nop
movl   $0xffffffff,(%rdx,%rbx,4)
movl   $0xffffffff,(%rcx,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    1140 <tree_child+0x40>
cmp    $0x3,%r9
jb     12cc <tree_child+0x1cc>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movl   $0xffffffff,(%rdx,%rbx,4)
movl   $0xffffffff,(%rcx,%rbx,4)
movl   $0xffffffff,0x4(%rdx,%rbx,4)
ff
movl   $0xffffffff,0x4(%rcx,%rbx,4)
ff
movl   $0xffffffff,0x8(%rdx,%rbx,4)
ff
movl   $0xffffffff,0x8(%rcx,%rbx,4)
ff
movl   $0xffffffff,0xc(%rdx,%rbx,4)
ff
movl   $0xffffffff,0xc(%rcx,%rbx,4)
ff
add    $0x4,%rbx
cmp    %rbx,%r8
jne    1170 <tree_child+0x70>
jmp    12cc <tree_child+0x1cc>
mov    %r8d,%ebx
and    $0xfffffff8,%ebx
lea    -0x8(%rbx),%rax
mov    %rax,%r10
shr    $0x3,%r10
add    $0x1,%r10
mov    %r10d,%r9d
and    $0x3,%r9d
cmp    $0x18,%rax
jae    11e6 <tree_child+0xe6>
xor    %r11d,%r11d
jmp    1278 <tree_child+0x178>
and    $0xfffffffffffffffc,%r10
xor    %r11d,%r11d
pcmpeqd %xmm0,%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu %xmm0,(%rdx,%r11,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rdx,%r11,4)
movdqu %xmm0,(%rcx,%r11,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rcx,%r11,4)
movdqu %xmm0,0x20(%rdx,%r11,4)
movdqu %xmm0,0x30(%rdx,%r11,4)
movdqu %xmm0,0x20(%rcx,%r11,4)
movdqu %xmm0,0x30(%rcx,%r11,4)
movdqu %xmm0,0x40(%rdx,%r11,4)
movdqu %xmm0,0x50(%rdx,%r11,4)
movdqu %xmm0,0x40(%rcx,%r11,4)
movdqu %xmm0,0x50(%rcx,%r11,4)
movdqu %xmm0,0x60(%rdx,%r11,4)
movdqu %xmm0,0x70(%rdx,%r11,4)
movdqu %xmm0,0x60(%rcx,%r11,4)
movdqu %xmm0,0x70(%rcx,%r11,4)
add    $0x20,%r11
add    $0xfffffffffffffffc,%r10
jne    1200 <tree_child+0x100>
test   %r9,%r9
je     12c3 <tree_child+0x1c3>
lea    (%rcx,%r11,4),%r10
add    $0x10,%r10
lea    (%rdx,%r11,4),%r11
add    $0x10,%r11
shl    $0x5,%r9
xor    %eax,%eax
pcmpeqd %xmm0,%xmm0
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu %xmm0,-0x10(%r11,%rax,1)
movdqu %xmm0,(%r11,%rax,1)
movdqu %xmm0,-0x10(%r10,%rax,1)
movdqu %xmm0,(%r10,%rax,1)
add    $0x20,%rax
cmp    %rax,%r9
jne    12a0 <tree_child+0x1a0>
cmp    %r8,%rbx
jne    112d <tree_child+0x2d>
test   %edi,%edi
jle    12ed <tree_child+0x1ed>
cmp    $0x1,%edi
jne    12ef <tree_child+0x1ef>
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r8b
je     12ed <tree_child+0x1ed>
mov    (%rsi,%rax,4),%esi
test   %esi,%esi
js     12ed <tree_child+0x1ed>
mov    (%rdx,%rsi,4),%edi
mov    %edi,(%rcx,%rax,4)
mov    %eax,(%rdx,%rsi,4)
pop    %rbx
ret
mov    %r8d,%r9d
and    $0xfffffffe,%r9d
xor    %eax,%eax
jmp    1309 <tree_child+0x209>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%r9
je     12d7 <tree_child+0x1d7>
mov    (%rsi,%rax,4),%ebx
test   %ebx,%ebx
js     1319 <tree_child+0x219>
mov    (%rdx,%rbx,4),%edi
mov    %edi,(%rcx,%rax,4)
mov    %eax,(%rdx,%rbx,4)
mov    0x4(%rsi,%rax,4),%ebx
test   %ebx,%ebx
js     1300 <tree_child+0x200>
mov    (%rdx,%rbx,4),%edi
mov    %edi,0x4(%rcx,%rax,4)
lea    0x1(%rax),%edi
mov    %edi,(%rdx,%rbx,4)
jmp    1300 <tree_child+0x200>

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

LLVM IR (-O2):
define void @tree_child(i32 %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %5, label %6, label %135
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %0 to i64
%8 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %8, label %84, label %9
9: ; preds = %6
%10 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %7
%11 = getelementptr i32, i32* %3, i64 %7
%12 = icmp ugt i32* %11, %2
%13 = icmp ugt i32* %10, %3
%14 = and i1 %12, %13
br i1 %14, label %84, label %15
15: ; preds = %9
%16 = and i64 %7, 4294967288
%17 = add nsw i64 %16, -8
%18 = lshr exact i64 %17, 3
%19 = add nuw nsw i64 %18, 1
%20 = and i64 %19, 3
%21 = icmp ult i64 %17, 24
br i1 %21, label %65, label %22
22: ; preds = %15
%23 = and i64 %19, 4611686018427387900
br label %24
24: ; preds = %24, %22
%25 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %62, %24 ]
%26 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %63, %24 ]
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %25
%28 = bitcast i32* %27 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %28
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 4
%30 = bitcast i32* %29 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %30
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %25
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %32
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 4
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %34
%35 = or i64 %25, 8
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %35
%37 = bitcast i32* %36 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %37
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 4
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %39
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %35
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %41
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 4
%43 = bitcast i32* %42 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %43
%44 = or i64 %25, 16
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %44
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %46
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 4
%48 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %48
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %44
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %50
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 4
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %52
%53 = or i64 %25, 24
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %53
%55 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %55
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 4
%57 = bitcast i32* %56 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %57
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %53
%59 = bitcast i32* %58 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %59
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 4
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %61
%62 = add nuw i64 %25, 32
%63 = add i64 %26, 4
%64 = icmp eq i64 %63, %23
br i1 %64, label %65, label %24
65: ; preds = %24, %15
%66 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %62, %24 ]
%67 = icmp eq i64 %20, 0
br i1 %67, label %82, label %68
68: ; preds = %65, %68
%69 = phi i64 [ %79, %68 ], [ %66, %65 ]
%70 = phi i64 [ %80, %68 ], [ 0, %65 ]
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %69
%72 = bitcast i32* %71 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %72
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 4
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %74
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %69
%76 = bitcast i32* %75 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %76
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 4
%78 = bitcast i32* %77 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, <4 x i32>* %78
%79 = add nuw i64 %69, 8
%80 = add i64 %70, 1
%81 = icmp eq i64 %80, %20
br i1 %81, label %82, label %68
82: ; preds = %68, %65
%83 = icmp eq i64 %16, %7
br i1 %83, label %101, label %84
84: ; preds = %9, %6, %82
%85 = phi i64 [ 0, %9 ], [ 0, %6 ], [ %16, %82 ]
%86 = xor i64 %85, -1
%87 = add nsw i64 %86, %7
%88 = and i64 %7, 3
%89 = icmp eq i64 %88, 0
br i1 %89, label %98, label %90
90: ; preds = %84, %90
%91 = phi i64 [ %95, %90 ], [ %85, %84 ]
%92 = phi i64 [ %96, %90 ], [ 0, %84 ]
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %91
store i32 -1, i32* %93
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %91
store i32 -1, i32* %94
%95 = add nuw nsw i64 %91, 1
%96 = add i64 %92, 1
%97 = icmp eq i64 %96, %88
br i1 %97, label %98, label %90
98: ; preds = %90, %84
%99 = phi i64 [ %85, %84 ], [ %95, %90 ]
%100 = icmp ult i64 %87, 3
br i1 %100, label %101, label %107
101: ; preds = %98, %107, %82
br i1 %5, label %102, label %135
102: ; preds = %101
%103 = and i64 %7, 1
%104 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %104, label %122, label %105
105: ; preds = %102
%106 = and i64 %7, 4294967294
br label %136
107: ; preds = %98, %107
%108 = phi i64 [ %120, %107 ], [ %99, %98 ]
%109 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %108
store i32 -1, i32* %109
%110 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %108
store i32 -1, i32* %110
%111 = add nuw nsw i64 %108, 1
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %111
store i32 -1, i32* %112
%113 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %111
store i32 -1, i32* %113
%114 = add nuw nsw i64 %108, 2
%115 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %114
store i32 -1, i32* %115
%116 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %114
store i32 -1, i32* %116
%117 = add nuw nsw i64 %108, 3
%118 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %117
store i32 -1, i32* %118
%119 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %117
store i32 -1, i32* %119
%120 = add nuw nsw i64 %108, 4
%121 = icmp eq i64 %120, %7
br i1 %121, label %101, label %107
122: ; preds = %159, %102
%123 = phi i64 [ 0, %102 ], [ %160, %159 ]
%124 = icmp eq i64 %103, 0
br i1 %124, label %135, label %125
125: ; preds = %122
%126 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %123
%127 = load i32, i32* %126
%128 = icmp sgt i32 %127, -1
br i1 %128, label %129, label %135
129: ; preds = %125
%130 = zext i32 %127 to i64
%131 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %130
%132 = load i32, i32* %131
%133 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %123
store i32 %132, i32* %133
%134 = trunc i64 %123 to i32
store i32 %134, i32* %131
br label %135
135: ; preds = %122, %129, %125, %4, %101
ret void
136: ; preds = %159, %105
%137 = phi i64 [ 0, %105 ], [ %160, %159 ]
%138 = phi i64 [ 0, %105 ], [ %161, %159 ]
%139 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %137
%140 = load i32, i32* %139
%141 = icmp sgt i32 %140, -1
br i1 %141, label %142, label %148
142: ; preds = %136
%143 = zext i32 %140 to i64
%144 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %143
%145 = load i32, i32* %144
%146 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %137
store i32 %145, i32* %146
%147 = trunc i64 %137 to i32
store i32 %147, i32* %144
br label %148
148: ; preds = %136, %142
%149 = or i64 %137, 1
%150 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %149
%151 = load i32, i32* %150
%152 = icmp sgt i32 %151, -1
br i1 %152, label %153, label %159
153: ; preds = %148
%154 = zext i32 %151 to i64
%155 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %154
%156 = load i32, i32* %155
%157 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %149
store i32 %156, i32* %157
%158 = trunc i64 %149 to i32
store i32 %158, i32* %155
br label %159
159: ; preds = %153, %148
%160 = add nuw nsw i64 %137, 2
%161 = add i64 %138, 2
%162 = icmp eq i64 %161, %106
br i1 %162, label %122, label %136
}