#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__ floor(int /*<<< orphan*/);
int *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ sqrt(int);
int *prime(int max) {
  int i, j, *p = malloc(sizeof(int) * max + 1);
  for (i = 1; i <= max; i++)
    p[i] = 1;
  for (i = 2; i <= (int)floor(sqrt(max)); i++)
    if (i != 0)
      for (j = 2; i * j <= max; j++)
        p[i * j] = 0;
  j = 0;
  for (i = 2; i <= max; i++)
    if (p[i] == 1)
      p[j++] = i;
  p[j] = 0;
  return p;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<prime>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     1182 <prime+0x52>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1159 <prime+0x29>
movl   $0x2,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
call   1040 <sqrt@plt>
mov    %eax,%edi
call   1050 <floor@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jg     1208 <prime+0xd8>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
je     11f5 <prime+0xc5>
movl   $0x2,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     11f0 <prime+0xc0>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11bd <prime+0x8d>
jmp    11f5 <prime+0xc5>
jmp    11fa <prime+0xca>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1189 <prime+0x59>
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x2,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     125f <prime+0x12f>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jne    124c <prime+0x11c>
mov    -0x8(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1251 <prime+0x121>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1216 <prime+0xe6>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<prime>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %edi,%r14d
lea    0x1(,%r14,4),%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
test   %r14d,%r14d
jle    1231 <prime+0x101>
mov    %r14d,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x8,%r14d
jb     121a <prime+0xea>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rsi
mov    %rsi,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %edi,%edx
and    $0x3,%edx
cmp    $0x18,%rsi
jae    1189 <prime+0x59>
xor    %esi,%esi
jmp    11da <prime+0xaa>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdi
xor    %esi,%esi
movaps 0xe6a(%rip),%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movups %xmm0,0x4(%r15,%rsi,4)
movups %xmm0,0x14(%r15,%rsi,4)
movups %xmm0,0x24(%r15,%rsi,4)
movups %xmm0,0x34(%r15,%rsi,4)
movups %xmm0,0x44(%r15,%rsi,4)
movups %xmm0,0x54(%r15,%rsi,4)
movups %xmm0,0x64(%r15,%rsi,4)
movups %xmm0,0x74(%r15,%rsi,4)
add    $0x20,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
jne    11a0 <prime+0x70>
test   %rdx,%rdx
je     1211 <prime+0xe1>
movaps 0xe1a(%rip),%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x0(,%rsi,4),%rdi
or     $0x4,%rdi
movups %xmm0,(%r15,%rdi,1)
movups %xmm0,0x10(%r15,%rdi,1)
add    $0x8,%rsi
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    11f0 <prime+0xc0>
cmp    %rcx,%rax
je     1231 <prime+0x101>
or     $0x1,%rcx
add    $0x1,%rax
xchg   %ax,%ax
movl   $0x1,(%r15,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1220 <prime+0xf0>
mov    %r14d,%edi
call   1040 <sqrt@plt>
mov    %eax,%edi
call   1050 <floor@plt>
cmp    $0x2,%eax
jge    128f <prime+0x15f>
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2,%r14d
jl     1279 <prime+0x149>
add    $0x1,%r14d
cmp    $0x3,%r14d
jne    12e3 <prime+0x1b3>
xor    %eax,%eax
mov    $0x2,%ecx
test   $0x1,%r14b
je     1279 <prime+0x149>
cmpl   $0x1,(%r15,%rcx,4)
jne    1279 <prime+0x149>
movslq %eax,%rdx
add    $0x1,%eax
mov    %ecx,(%r15,%rdx,4)
cltq
movl   $0x0,(%r15,%rax,4)
mov    %r15,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    $0x2,%ebx
mov    $0x4,%ebp
jmp    12bd <prime+0x18d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%rbx),%r12d
mov    %r14d,%edi
call   1040 <sqrt@plt>
mov    %eax,%edi
call   1050 <floor@plt>
add    $0x2,%ebp
cmp    %eax,%ebx
mov    %r12d,%ebx
jge    1245 <prime+0x115>
lea    (%rbx,%rbx,1),%ecx
mov    %ebp,%eax
cmp    %r14d,%ecx
jg     12a0 <prime+0x170>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%ecx
movl   $0x0,(%r15,%rcx,4)
add    %ebx,%eax
cmp    %r14d,%eax
jle    12d0 <prime+0x1a0>
jmp    12a0 <prime+0x170>
lea    -0x2(%r14),%rdx
and    $0xfffffffffffffffe,%rdx
neg    %rdx
xor    %eax,%eax
mov    $0x2,%ecx
mov    $0x3,%esi
jmp    1319 <prime+0x1e9>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x2,%esi
lea    (%rdx,%rcx,1),%rdi
add    $0x2,%rdi
add    $0x2,%rcx
cmp    $0x2,%rdi
je     1262 <prime+0x132>
cmpl   $0x1,(%r15,%rcx,4)
jne    132a <prime+0x1fa>
movslq %eax,%rdi
add    $0x1,%eax
mov    %ecx,(%r15,%rdi,4)
cmpl   $0x1,0x4(%r15,%rcx,4)
jne    1300 <prime+0x1d0>
movslq %eax,%rdi
add    $0x1,%eax
mov    %esi,(%r15,%rdi,4)
jmp    1300 <prime+0x1d0>

LLVM IR (-O0):
define i32* @prime(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
store i32 %0, i32* %2
%6 = load i32, i32* %2
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = mul i64 4, %7
%9 = add i64 %8, 1
%10 = trunc i64 %9 to i32
%11 = call i32* @malloc(i32 %10)
store i32* %11, i32** %5
store i32 1, i32* %3
br label %12
12: ; preds = %21, %1
%13 = load i32, i32* %3
%14 = load i32, i32* %2
%15 = icmp sle i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %24
16: ; preds = %12
%17 = load i32*, i32** %5
%18 = load i32, i32* %3
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
store i32 1, i32* %20
br label %21
21: ; preds = %16
%22 = load i32, i32* %3
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %3
br label %12
24: ; preds = %12
store i32 2, i32* %3
br label %25
25: ; preds = %54, %24
%26 = load i32, i32* %3
%27 = load i32, i32* %2
%28 = call i32 @sqrt(i32 %27)
%29 = call i64 @floor(i32 %28)
%30 = trunc i64 %29 to i32
%31 = icmp sle i32 %26, %30
br i1 %31, label %32, label %57
32: ; preds = %25
%33 = load i32, i32* %3
%34 = icmp ne i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %53
35: ; preds = %32
store i32 2, i32* %4
br label %36
36: ; preds = %49, %35
%37 = load i32, i32* %3
%38 = load i32, i32* %4
%39 = mul nsw i32 %37, %38
%40 = load i32, i32* %2
%41 = icmp sle i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %52
42: ; preds = %36
%43 = load i32*, i32** %5
%44 = load i32, i32* %3
%45 = load i32, i32* %4
%46 = mul nsw i32 %44, %45
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %47
store i32 0, i32* %48
br label %49
49: ; preds = %42
%50 = load i32, i32* %4
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %4
br label %36
52: ; preds = %36
br label %53
53: ; preds = %52, %32
br label %54
54: ; preds = %53
%55 = load i32, i32* %3
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %3
br label %25
57: ; preds = %25
store i32 0, i32* %4
store i32 2, i32* %3
br label %58
58: ; preds = %77, %57
%59 = load i32, i32* %3
%60 = load i32, i32* %2
%61 = icmp sle i32 %59, %60
br i1 %61, label %62, label %80
62: ; preds = %58
%63 = load i32*, i32** %5
%64 = load i32, i32* %3
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = icmp eq i32 %67, 1
br i1 %68, label %69, label %76
69: ; preds = %62
%70 = load i32, i32* %3
%71 = load i32*, i32** %5
%72 = load i32, i32* %4
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %4
%74 = sext i32 %72 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 %74
store i32 %70, i32* %75
br label %76
76: ; preds = %69, %62
br label %77
77: ; preds = %76
%78 = load i32, i32* %3
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %3
br label %58
80: ; preds = %58
%81 = load i32*, i32** %5
%82 = load i32, i32* %4
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %83
store i32 0, i32* %84
%85 = load i32*, i32** %5
ret i32* %85
}

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