#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 */
scalar_t__ log2(scalar_t__);
scalar_t__ pow(int, int);
double logeta(int d, int n) {
  if (d == 0)
    return 0.;
  double product = 0;
  for (int a = 1; a <= d; a++) {
    product += log2(1 - pow(2, d - n - a));
    product -= log2(1 - pow(2, -a));
  }
  return (-d * (d + 1) / 2) + product;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<logeta>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %esi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    1145 <logeta+0x25>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    11f0 <logeta+0xd0>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     11cc <logeta+0xac>
mov    -0xc(%rbp),%esi
sub    -0x10(%rbp),%esi
sub    -0x1c(%rbp),%esi
mov    $0x2,%edi
call   1040 <pow@plt>
mov    $0x1,%edi
sub    %rax,%rdi
call   1030 <log2@plt>
cvtsi2sd %rax,%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
xor    %esi,%esi
sub    -0x1c(%rbp),%esi
mov    $0x2,%edi
call   1040 <pow@plt>
mov    $0x1,%edi
sub    %rax,%rdi
call   1030 <log2@plt>
cvtsi2sd %rax,%xmm1
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1154 <logeta+0x34>
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cvtsi2sd %eax,%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<logeta>:
test   %edi,%edi
je     11c9 <logeta+0xa9>
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
lea    -0x10(%rsp),%rsp
mov    %edi,%r14d
jle    11cd <logeta+0xad>
mov    %r14d,%r15d
sub    %esi,%r15d
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    $0xffffffff,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
lea    (%r15,%rbx,1),%esi
mov    $0x2,%edi
call   1040 <pow@plt>
mov    $0x1,%edi
sub    %rax,%rdi
call   1030 <log2@plt>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %rax,%xmm0
addsd  0x8(%rsp),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
mov    $0x2,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1040 <pow@plt>
mov    $0x1,%edi
sub    %rax,%rdi
call   1030 <log2@plt>
movsd  0x8(%rsp),%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %rax,%xmm0
subsd  %xmm0,%xmm1
lea    (%r14,%rbx,1),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %ebx,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,%ebx
movapd %xmm1,%xmm0
cmp    $0xffffffff,%eax
jne    1150 <logeta+0x30>
jmp    11d1 <logeta+0xb1>
xorps  %xmm0,%xmm0
ret
xorpd  %xmm1,%xmm1
mov    %r14d,%eax
not    %eax
imul   %r14d,%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %ecx,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define double @logeta(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca double
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca double
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp eq i32 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %11
10: ; preds = %2
store double 0.000000e+00, double* %3
br label %49
11: ; preds = %2
store double 0.000000e+00, double* %6
store i32 1, i32* %7
br label %12
12: ; preds = %36, %11
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp sle i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %39
16: ; preds = %12
%17 = load i32, i32* %4
%18 = load i32, i32* %5
%19 = sub nsw i32 %17, %18
%20 = load i32, i32* %7
%21 = sub nsw i32 %19, %20
%22 = call i64 @pow(i32 2, i32 %21)
%23 = sub nsw i64 1, %22
%24 = call i64 @log2(i64 %23)
%25 = sitofp i64 %24 to double
%26 = load double, double* %6
%27 = fadd double %26, %25
store double %27, double* %6
%28 = load i32, i32* %7
%29 = sub nsw i32 0, %28
%30 = call i64 @pow(i32 2, i32 %29)
%31 = sub nsw i64 1, %30
%32 = call i64 @log2(i64 %31)
%33 = sitofp i64 %32 to double
%34 = load double, double* %6
%35 = fsub double %34, %33
store double %35, double* %6
br label %36
36: ; preds = %16
%37 = load i32, i32* %7
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %7
br label %12
39: ; preds = %12
%40 = load i32, i32* %4
%41 = sub nsw i32 0, %40
%42 = load i32, i32* %4
%43 = add nsw i32 %42, 1
%44 = mul nsw i32 %41, %43
%45 = sdiv i32 %44, 2
%46 = sitofp i32 %45 to double
%47 = load double, double* %6
%48 = fadd double %46, %47
store double %48, double* %3
br label %49
49: ; preds = %39, %10
%50 = load double, double* %3
ret double %50
}

LLVM IR (-O2):
define double @logeta(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %3, label %33, label %4
4: ; preds = %2
%5 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %5, label %8, label %6
6: ; preds = %4
%7 = sub i32 %0, %1
br label %15
8: ; preds = %15, %4
%9 = phi double [ 0.000000e+00, %4 ], [ %29, %15 ]
%10 = xor i32 %0, -1
%11 = mul i32 %10, %0
%12 = sdiv i32 %11, 2
%13 = sitofp i32 %12 to double
%14 = fadd double %9, %13
br label %33
15: ; preds = %6, %15
%16 = phi i32 [ -1, %6 ], [ %31, %15 ]
%17 = phi i32 [ 1, %6 ], [ %30, %15 ]
%18 = phi double [ 0.000000e+00, %6 ], [ %29, %15 ]
%19 = add i32 %7, %16
%20 = tail call i64 @pow(i32 2, i32 %19)
%21 = sub nsw i64 1, %20
%22 = tail call i64 @log2(i64 %21)
%23 = sitofp i64 %22 to double
%24 = fadd double %18, %23
%25 = tail call i64 @pow(i32 2, i32 %16)
%26 = sub nsw i64 1, %25
%27 = tail call i64 @log2(i64 %26)
%28 = sitofp i64 %27 to double
%29 = fsub double %24, %28
%30 = add nuw i32 %17, 1
%31 = xor i32 %17, -1
%32 = icmp eq i32 %17, %0
br i1 %32, label %8, label %15
33: ; preds = %2, %8
%34 = phi double [ %14, %8 ], [ 0.000000e+00, %2 ]
ret double %34
}