#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 *malloc(int);
int *best_case_array(const int size) {
  int i;
  int *elements = malloc(sizeof(int) * size);
  for (i = 0; i < size; ++i)
    elements[i] = i;
  return elements;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<best_case_array>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    115d <best_case_array+0x4d>
mov    -0x8(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1135 <best_case_array+0x25>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<best_case_array>:
push   %rbx
mov    %edi,%ebx
lea    0x0(,%rbx,4),%edi
call   1030 <malloc@plt>
test   %ebx,%ebx
jle    129c <best_case_array+0x18c>
mov    %ebx,%ecx
cmp    $0x8,%ebx
jae    1135 <best_case_array+0x25>
xor    %edx,%edx
jmp    1290 <best_case_array+0x180>
mov    %ecx,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
lea    -0x8(%rdx),%rbx
mov    %rbx,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %edi,%esi
and    $0x3,%esi
cmp    $0x18,%rbx
jae    1163 <best_case_array+0x53>
movdqa 0xea4(%rip),%xmm0
xor    %ebx,%ebx
jmp    1238 <best_case_array+0x128>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdi
movdqa 0xe91(%rip),%xmm0
xor    %ebx,%ebx
movdqa 0xe96(%rip),%xmm8
movdqa 0xe9d(%rip),%xmm9
movdqa 0xea4(%rip),%xmm10
movdqa 0xeac(%rip),%xmm4
movdqa 0xeb4(%rip),%xmm5
movdqa 0xebc(%rip),%xmm6
movdqa 0xec4(%rip),%xmm7
movdqa 0xecc(%rip),%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm8,%xmm2
movdqu %xmm0,(%rax,%rbx,4)
movdqu %xmm2,0x10(%rax,%rbx,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm10,%xmm3
movdqu %xmm2,0x20(%rax,%rbx,4)
movdqu %xmm3,0x30(%rax,%rbx,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm5,%xmm3
movdqu %xmm2,0x40(%rax,%rbx,4)
movdqu %xmm3,0x50(%rax,%rbx,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm6,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm7,%xmm3
movdqu %xmm2,0x60(%rax,%rbx,4)
movdqu %xmm3,0x70(%rax,%rbx,4)
add    $0x20,%rbx
paddd  %xmm1,%xmm0
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
jne    11c0 <best_case_array+0xb0>
test   %rsi,%rsi
je     1280 <best_case_array+0x170>
lea    (%rax,%rbx,4),%rdi
add    $0x10,%rdi
shl    $0x5,%rsi
xor    %ebx,%ebx
movdqa 0xdbd(%rip),%xmm1
movdqa 0xdc5(%rip),%xmm2
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
movdqu %xmm0,-0x10(%rdi,%rbx,1)
movdqu %xmm3,(%rdi,%rbx,1)
paddd  %xmm2,%xmm0
add    $0x20,%rbx
cmp    %rbx,%rsi
jne    1260 <best_case_array+0x150>
cmp    %rcx,%rdx
je     129c <best_case_array+0x18c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %edx,(%rax,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1290 <best_case_array+0x180>
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @best_case_array(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
store i32 %0, i32* %2
%5 = load i32, i32* %2
%6 = sext i32 %5 to i64
%7 = mul i64 4, %6
%8 = trunc i64 %7 to i32
%9 = call i32* @malloc(i32 %8)
store i32* %9, i32** %4
store i32 0, i32* %3
br label %10
10: ; preds = %20, %1
%11 = load i32, i32* %3
%12 = load i32, i32* %2
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %23
14: ; preds = %10
%15 = load i32, i32* %3
%16 = load i32*, i32** %4
%17 = load i32, i32* %3
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
store i32 %15, i32* %19
br label %20
20: ; preds = %14
%21 = load i32, i32* %3
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %3
br label %10
23: ; preds = %10
%24 = load i32*, i32** %4
ret i32* %24
}

LLVM IR (-O2):
define noalias i32* @best_case_array(i32 %0) {
%2 = shl i32 %0, 2
%3 = tail call i32* @malloc(i32 %2)
%4 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %78
5: ; preds = %1
%6 = zext i32 %0 to i64
%7 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %7, label %70, label %8
8: ; preds = %5
%9 = and i64 %6, 4294967288
%10 = add nsw i64 %9, -8
%11 = lshr exact i64 %10, 3
%12 = add nuw nsw i64 %11, 1
%13 = and i64 %12, 3
%14 = icmp ult i64 %10, 24
br i1 %14, label %51, label %15
15: ; preds = %8
%16 = and i64 %12, 4611686018427387900
br label %17
17: ; preds = %17, %15
%18 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %47, %17 ]
%19 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %15 ], [ %48, %17 ]
%20 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %49, %17 ]
%21 = add <4 x i32> %19, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %18
%23 = bitcast i32* %22 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %19, <4 x i32>* %23
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 4
%25 = bitcast i32* %24 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %21, <4 x i32>* %25
%26 = or i64 %18, 8
%27 = add <4 x i32> %19, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%28 = add <4 x i32> %19, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %26
%30 = bitcast i32* %29 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %27, <4 x i32>* %30
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 4
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %28, <4 x i32>* %32
%33 = or i64 %18, 16
%34 = add <4 x i32> %19, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%35 = add <4 x i32> %19, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %33
%37 = bitcast i32* %36 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %34, <4 x i32>* %37
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 4
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %35, <4 x i32>* %39
%40 = or i64 %18, 24
%41 = add <4 x i32> %19, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%42 = add <4 x i32> %19, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %40
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %41, <4 x i32>* %44
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 4
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %42, <4 x i32>* %46
%47 = add nuw i64 %18, 32
%48 = add <4 x i32> %19, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%49 = add i64 %20, 4
%50 = icmp eq i64 %49, %16
br i1 %50, label %51, label %17
51: ; preds = %17, %8
%52 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %47, %17 ]
%53 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %8 ], [ %48, %17 ]
%54 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %54, label %68, label %55
55: ; preds = %51, %55
%56 = phi i64 [ %64, %55 ], [ %52, %51 ]
%57 = phi <4 x i32> [ %65, %55 ], [ %53, %51 ]
%58 = phi i64 [ %66, %55 ], [ 0, %51 ]
%59 = add <4 x i32> %57, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %56
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %57, <4 x i32>* %61
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 4
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %59, <4 x i32>* %63
%64 = add nuw i64 %56, 8
%65 = add <4 x i32> %57, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%66 = add i64 %58, 1
%67 = icmp eq i64 %66, %13
br i1 %67, label %68, label %55
68: ; preds = %55, %51
%69 = icmp eq i64 %9, %6
br i1 %69, label %78, label %70
70: ; preds = %5, %68
%71 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %9, %68 ]
br label %72
72: ; preds = %70, %72
%73 = phi i64 [ %76, %72 ], [ %71, %70 ]
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %73
%75 = trunc i64 %73 to i32
store i32 %75, i32* %74
%76 = add nuw nsw i64 %73, 1
%77 = icmp eq i64 %76, %6
br i1 %77, label %78, label %72
78: ; preds = %72, %68, %1
ret i32* %3
}