#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 nth_digit(scalar_t__, int);
int nth_digits(int);
scalar_t__ pow(int, int);
int nth_champer(int i) {
  if (i < 10) {
    return i;
  } else {
    int res = nth_digits(i);
    int fres = res % 10;
    int sres = res / 10;
    int rems = i - sres;
    int prevs, remss, remsss;
    if (0 == rems % fres) {
      prevs = (rems / fres) - 1;
    } else {
      prevs = (rems / fres);
    }
    remss = rems % fres;
    if (0 == remss) {
      remsss = fres - 1;
    } else {
      remsss = remss - 1;
    }
    return nth_digit(pow(10, fres - 1) + prevs, remsss);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<nth_champer>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x8(%rbp)
jge    1150 <nth_champer+0x20>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11fe <nth_champer+0xce>
mov    -0x8(%rbp),%edi
call   1030 <nth_digits@plt>
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x10(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    %edx,%eax
jne    11a3 <nth_champer+0x73>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x10(%rbp)
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11ad <nth_champer+0x7d>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x10(%rbp)
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x20(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jne    11d0 <nth_champer+0xa0>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11d9 <nth_champer+0xa9>
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    $0xa,%edi
call   1050 <pow@plt>
mov    %rax,%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x24(%rbp),%esi
call   1040 <nth_digit@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<nth_champer>:
push   %rbp
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%ebp
cmp    $0xa,%edi
jge    1143 <nth_champer+0x13>
mov    %ebp,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
ret
mov    %ebp,%edi
call   1030 <nth_digits@plt>
movslq %eax,%rcx
imul   $0x66666667,%rcx,%rax
mov    %rax,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
sar    $0x22,%rax
add    %edx,%eax
add    %eax,%eax
lea    (%rax,%rax,4),%esi
mov    %ecx,%ebx
sub    %esi,%ebx
imul   $0xffffffff99999999,%rcx,%rax
mov    %rax,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
sar    $0x22,%rax
add    %edx,%eax
add    %ebp,%eax
cltd
idiv   %ebx
mov    %eax,%ebp
xor    %eax,%eax
test   %edx,%edx
sete   %al
cmovne %edx,%ebx
sub    %eax,%ebp
add    $0xffffffff,%ebx
neg    %esi
add    %ecx,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    $0xa,%edi
call   1050 <pow@plt>
movslq %ebp,%rdi
add    %rax,%rdi
mov    %ebx,%esi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
jmp    1040 <nth_digit@plt>

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @nth_champer(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 10
br i1 %2, label %20, label %3
3: ; preds = %1
%4 = tail call i32 @nth_digits(i32 %0)
%5 = srem i32 %4, 10
%6 = sdiv i32 %4, -10
%7 = add i32 %6, %0
%8 = srem i32 %7, %5
%9 = icmp eq i32 %8, 0
%10 = sdiv i32 %7, %5
%11 = select i1 %9, i32 %5, i32 %8
%12 = sext i1 %9 to i32
%13 = add nsw i32 %10, %12
%14 = add nsw i32 %11, -1
%15 = add nsw i32 %5, -1
%16 = tail call i64 @pow(i32 10, i32 %15)
%17 = sext i32 %13 to i64
%18 = add nsw i64 %16, %17
%19 = tail call i32 @nth_digit(i64 %18, i32 %14)
br label %20
20: ; preds = %1, %3
%21 = phi i32 [ %19, %3 ], [ %0, %1 ]
ret i32 %21
}