#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 */
double exp(double);
double ln(double x) {
  double y = x - 1, ln_p1 = 0, ln_p2 = 0, ln_p3 = 0, ln_px = 0, ln_tmp = 1,
         dln_px = 1, tmp;
  int l;
  if (x == 1)
    return 0;
  else if (x > 2)
    return -ln(1 / x);
  else if (x < .1) {
    double n = -1;
    double a;
    do {
      n = n - .6;
      a = x / exp(n);
    } while (a > 2 || a < 1);
    return ln(a) + n;
  }
  for (l = 1, tmp = 1; (ln_px - ln_tmp) > 1e-9 || (ln_px - ln_tmp) < -1e-9;
       l++) {
    ln_tmp = ln_px;
    tmp *= y;
    if (l == 1)
      tmp = tmp / l;
    else
      tmp = tmp / -l;
    ln_p1 += tmp;
    ln_p2 = ln_p1 + -1 * tmp * y * l / (l + 1);
    ln_p3 = ln_p2 + tmp * y * y * l / (l + 2);
    dln_px = ln_p3 - ln_p2;
    ln_px = ln_p3 - dln_px * dln_px / (ln_p3 - 2 * ln_p2 + ln_p1);
    tmp *= l;
  }
  return ln_px;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ln>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x80,%rsp
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  0xec3(%rip),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  0xe92(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  0xe85(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  0xe73(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    11aa <ln+0x8a>
jp     11aa <ln+0x8a>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    1442 <ln+0x322>
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  0xe51(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    11f4 <ln+0xd4>
movsd  0xe37(%rip),%xmm0
divsd  -0x10(%rbp),%xmm0
call   1040 <ln@plt>
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    1442 <ln+0x322>
movsd  0xe14(%rip),%xmm0
ucomisd -0x10(%rbp),%xmm0
jbe    12a2 <ln+0x182>
movsd  0xe19(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
movsd  0xe0f(%rip),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x70(%rbp)
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
call   1030 <exp@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x70(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x68(%rbp)
movsd  -0x68(%rbp),%xmm0
mov    $0x1,%al
movsd  0xdaa(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
mov    %al,-0x71(%rbp)
ja     127e <ln+0x15e>
movsd  0xd8d(%rip),%xmm0
ucomisd -0x68(%rbp),%xmm0
seta   %al
mov    %al,-0x71(%rbp)
mov    -0x71(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1214 <ln+0xf4>
movsd  -0x68(%rbp),%xmm0
call   1040 <ln@plt>
addsd  -0x60(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    1442 <ln+0x322>
jmp    12a7 <ln+0x187>
jmp    12ac <ln+0x18c>
movl   $0x1,-0x54(%rbp)
movsd  0xd45(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
subsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    $0x1,%al
movsd  0xd44(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
mov    %al,-0x72(%rbp)
ja     12fd <ln+0x1dd>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
subsd  -0x40(%rbp),%xmm1
movsd  0xd2d(%rip),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
seta   %al
mov    %al,-0x72(%rbp)
mov    -0x72(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    130d <ln+0x1ed>
jmp    1438 <ln+0x318>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x50(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x54(%rbp)
jne    1348 <ln+0x228>
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0x54(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
jmp    135f <ln+0x23f>
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
xor    %eax,%eax
sub    -0x54(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
addsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  0xcad(%rip),%xmm1
mulsd  -0x50(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x18(%rbp),%xmm1
cvtsi2sdl -0x54(%rbp),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm1
mov    -0x54(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  -0x50(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x18(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x18(%rbp),%xmm1
cvtsi2sdl -0x54(%rbp),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm1
mov    -0x54(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
subsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  -0x48(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x48(%rbp),%xmm1
movsd  -0x30(%rbp),%xmm2
movsd  -0x28(%rbp),%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm3
subsd  %xmm3,%xmm2
addsd  -0x20(%rbp),%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
cvtsi2sdl -0x54(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x50(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
jmp    12c0 <ln+0x1a0>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
add    $0x80,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ln>:
sub    $0x18,%rsp
xorpd  %xmm4,%xmm4
ucomisd 0xed8(%rip),%xmm0
jne    1138 <ln+0x18>
jnp    133c <ln+0x21c>
movapd %xmm0,%xmm10
ucomisd 0xecb(%rip),%xmm0
jbe    116a <ln+0x4a>
movsd  0xeb9(%rip),%xmm0
divsd  %xmm10,%xmm0
call   1040 <ln@plt>
movapd %xmm0,%xmm4
xorpd  0xeeb(%rip),%xmm4
jmp    133c <ln+0x21c>
movsd  0xea6(%rip),%xmm0
ucomisd %xmm10,%xmm0
jbe    11e6 <ln+0xc6>
movsd  0xe7f(%rip),%xmm0
movapd %xmm0,(%rsp)
movsd  %xmm10,0x10(%rsp)
nopl   (%rax)
movapd (%rsp),%xmm0
addsd  0xea3(%rip),%xmm0
movapd %xmm0,(%rsp)
call   1030 <exp@plt>
movsd  0x10(%rsp),%xmm10
movapd %xmm0,%xmm1
movapd %xmm10,%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
ucomisd 0xe4d(%rip),%xmm0
ja     1190 <ln+0x70>
movsd  0xe3b(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm0,%xmm1
ja     1190 <ln+0x70>
call   1040 <ln@plt>
movapd (%rsp),%xmm4
addsd  %xmm0,%xmm4
jmp    133c <ln+0x21c>
addsd  0xe11(%rip),%xmm10
xorpd  %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm10,%xmm0
movapd %xmm10,%xmm1
mulsd  %xmm10,%xmm1
movapd %xmm10,%xmm4
mulsd  %xmm1,%xmm4
mulsd  0xe0d(%rip),%xmm1
divsd  0xe0d(%rip),%xmm4
addsd  %xmm0,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm4
movapd %xmm4,%xmm2
subsd  %xmm1,%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm1
movapd %xmm4,%xmm3
subsd  %xmm1,%xmm3
addsd  %xmm0,%xmm3
divsd  %xmm3,%xmm2
subsd  %xmm2,%xmm4
ucomisd 0xde1(%rip),%xmm4
ja     1263 <ln+0x143>
movsd  0xddf(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm4,%xmm1
jbe    133c <ln+0x21c>
mov    $0x2,%ecx
mov    $0xfffffffe,%eax
movsd  0xdba(%rip),%xmm9
movsd  0xdb9(%rip),%xmm8
movapd %xmm10,%xmm3
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movapd %xmm4,%xmm1
mov    %ecx,%edx
mulsd  %xmm10,%xmm3
xorps  %xmm5,%xmm5
cvtsi2sd %eax,%xmm5
divsd  %xmm5,%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm0
xorps  %xmm5,%xmm5
cvtsi2sd %ecx,%xmm5
movapd %xmm10,%xmm6
mulsd  %xmm3,%xmm6
movapd %xmm10,%xmm4
mulsd  %xmm6,%xmm4
mulsd  %xmm5,%xmm6
lea    0x1(%rdx),%ecx
xorps  %xmm7,%xmm7
cvtsi2sd %ecx,%xmm7
divsd  %xmm7,%xmm6
movapd %xmm0,%xmm7
subsd  %xmm6,%xmm7
mulsd  %xmm5,%xmm4
add    $0x2,%edx
xorps  %xmm6,%xmm6
cvtsi2sd %edx,%xmm6
divsd  %xmm6,%xmm4
addsd  %xmm7,%xmm4
movapd %xmm4,%xmm6
subsd  %xmm7,%xmm6
mulsd  %xmm6,%xmm6
addsd  %xmm7,%xmm7
movapd %xmm4,%xmm2
subsd  %xmm7,%xmm2
addsd  %xmm0,%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm6
subsd  %xmm6,%xmm4
mulsd  %xmm5,%xmm3
movapd %xmm4,%xmm5
subsd  %xmm1,%xmm5
add    $0xffffffff,%eax
ucomisd %xmm9,%xmm5
ja     1290 <ln+0x170>
ucomisd %xmm5,%xmm8
ja     1290 <ln+0x170>
movapd %xmm4,%xmm0
add    $0x18,%rsp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @ln(double %0) {
%2 = alloca double
%3 = alloca double
%4 = alloca double
%5 = alloca double
%6 = alloca double
%7 = alloca double
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca double
%11 = alloca double
%12 = alloca i32
%13 = alloca double
%14 = alloca double
store double %0, double* %3
%15 = load double, double* %3
%16 = fsub double %15, 1.000000e+00
store double %16, double* %4
store double 0.000000e+00, double* %5
store double 0.000000e+00, double* %6
store double 0.000000e+00, double* %7
store double 0.000000e+00, double* %8
store double 1.000000e+00, double* %9
store double 1.000000e+00, double* %10
%17 = load double, double* %3
%18 = fcmp oeq double %17, 1.000000e+00
br i1 %18, label %19, label %20
19: ; preds = %1
store double 0.000000e+00, double* %2
br label %139
20: ; preds = %1
%21 = load double, double* %3
%22 = fcmp ogt double %21, 2.000000e+00
br i1 %22, label %23, label %28
23: ; preds = %20
%24 = load double, double* %3
%25 = fdiv double 1.000000e+00, %24
%26 = call double @ln(double %25)
%27 = fneg double %26
store double %27, double* %2
br label %139
28: ; preds = %20
%29 = load double, double* %3
%30 = fcmp olt double %29, 1.000000e-01
br i1 %30, label %31, label %52
31: ; preds = %28
store double -1.000000e+00, double* %13
br label %32
32: ; preds = %45, %31
%33 = load double, double* %13
%34 = fsub double %33, 6.000000e-01
store double %34, double* %13
%35 = load double, double* %3
%36 = load double, double* %13
%37 = call double @exp(double %36)
%38 = fdiv double %35, %37
store double %38, double* %14
br label %39
39: ; preds = %32
%40 = load double, double* %14
%41 = fcmp ogt double %40, 2.000000e+00
br i1 %41, label %45, label %42
42: ; preds = %39
%43 = load double, double* %14
%44 = fcmp olt double %43, 1.000000e+00
br label %45
45: ; preds = %42, %39
%46 = phi i1 [ true, %39 ], [ %44, %42 ]
br i1 %46, label %32, label %47
47: ; preds = %45
%48 = load double, double* %14
%49 = call double @ln(double %48)
%50 = load double, double* %13
%51 = fadd double %49, %50
store double %51, double* %2
br label %139
52: ; preds = %28
br label %53
53: ; preds = %52
br label %54
54: ; preds = %53
store i32 1, i32* %12
store double 1.000000e+00, double* %11
br label %55
55: ; preds = %134, %54
%56 = load double, double* %8
%57 = load double, double* %9
%58 = fsub double %56, %57
%59 = fcmp ogt double %58, 1.000000e-09
br i1 %59, label %65, label %60
60: ; preds = %55
%61 = load double, double* %8
%62 = load double, double* %9
%63 = fsub double %61, %62
%64 = fcmp olt double %63, -1.000000e-09
br label %65
65: ; preds = %60, %55
%66 = phi i1 [ true, %55 ], [ %64, %60 ]
br i1 %66, label %67, label %137
67: ; preds = %65
%68 = load double, double* %8
store double %68, double* %9
%69 = load double, double* %4
%70 = load double, double* %11
%71 = fmul double %70, %69
store double %71, double* %11
%72 = load i32, i32* %12
%73 = icmp eq i32 %72, 1
br i1 %73, label %74, label %79
74: ; preds = %67
%75 = load double, double* %11
%76 = load i32, i32* %12
%77 = sitofp i32 %76 to double
%78 = fdiv double %75, %77
store double %78, double* %11
br label %85
79: ; preds = %67
%80 = load double, double* %11
%81 = load i32, i32* %12
%82 = sub nsw i32 0, %81
%83 = sitofp i32 %82 to double
%84 = fdiv double %80, %83
store double %84, double* %11
br label %85
85: ; preds = %79, %74
%86 = load double, double* %11
%87 = load double, double* %5
%88 = fadd double %87, %86
store double %88, double* %5
%89 = load double, double* %5
%90 = load double, double* %11
%91 = fmul double -1.000000e+00, %90
%92 = load double, double* %4
%93 = fmul double %91, %92
%94 = load i32, i32* %12
%95 = sitofp i32 %94 to double
%96 = fmul double %93, %95
%97 = load i32, i32* %12
%98 = add nsw i32 %97, 1
%99 = sitofp i32 %98 to double
%100 = fdiv double %96, %99
%101 = fadd double %89, %100
store double %101, double* %6
%102 = load double, double* %6
%103 = load double, double* %11
%104 = load double, double* %4
%105 = fmul double %103, %104
%106 = load double, double* %4
%107 = fmul double %105, %106
%108 = load i32, i32* %12
%109 = sitofp i32 %108 to double
%110 = fmul double %107, %109
%111 = load i32, i32* %12
%112 = add nsw i32 %111, 2
%113 = sitofp i32 %112 to double
%114 = fdiv double %110, %113
%115 = fadd double %102, %114
store double %115, double* %7
%116 = load double, double* %7
%117 = load double, double* %6
%118 = fsub double %116, %117
store double %118, double* %10
%119 = load double, double* %7
%120 = load double, double* %10
%121 = load double, double* %10
%122 = fmul double %120, %121
%123 = load double, double* %7
%124 = load double, double* %6
%125 = call double @llvm.fmuladd.f64(double -2.000000e+00, double %124, double %123)
%126 = load double, double* %5
%127 = fadd double %125, %126
%128 = fdiv double %122, %127
%129 = fsub double %119, %128
store double %129, double* %8
%130 = load i32, i32* %12
%131 = sitofp i32 %130 to double
%132 = load double, double* %11
%133 = fmul double %132, %131
store double %133, double* %11
br label %134
134: ; preds = %85
%135 = load i32, i32* %12
%136 = add nsw i32 %135, 1
store i32 %136, i32* %12
br label %55
137: ; preds = %65
%138 = load double, double* %8
store double %138, double* %2
br label %139
139: ; preds = %137, %47, %23, %19
%140 = load double, double* %2
ret double %140
}

LLVM IR (-O2):
define double @ln(double %0) {
%2 = fadd double %0, -1.000000e+00
%3 = fcmp oeq double %0, 1.000000e+00
br i1 %3, label %6, label %4
4: ; preds = %1
%5 = fcmp ogt double %0, 2.000000e+00
br i1 %5, label %8, label %12
6: ; preds = %44, %14, %1, %41, %8
%7 = phi double [ %11, %8 ], [ %43, %41 ], [ 0.000000e+00, %1 ], [ %29, %14 ], [ %74, %44 ]
ret double %7
8: ; preds = %4
%9 = fdiv double 1.000000e+00, %0
%10 = tail call double @ln(double %9)
%11 = fneg double %10
br label %6
12: ; preds = %4
%13 = fcmp olt double %0, 1.000000e-01
br i1 %13, label %33, label %14
14: ; preds = %12
%15 = fadd double %2, 0.000000e+00
%16 = fneg double %2
%17 = fmul double %2, %16
%18 = fmul double %17, 5.000000e-01
%19 = fadd double %15, %18
%20 = fmul double %2, %2
%21 = fmul double %2, %20
%22 = fdiv double %21, 3.000000e+00
%23 = fadd double %19, %22
%24 = fsub double %23, %19
%25 = fmul double %24, %24
%26 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %19, double -2.000000e+00, double %23)
%27 = fadd double %15, %26
%28 = fdiv double %25, %27
%29 = fsub double %23, %28
%30 = fcmp ogt double %29, 1.000000e-09
%31 = fcmp olt double %29, -1.000000e-09
%32 = or i1 %30, %31
br i1 %32, label %44, label %6
33: ; preds = %12, %33
%34 = phi double [ %35, %33 ], [ -1.000000e+00, %12 ]
%35 = fadd double %34, -6.000000e-01
%36 = tail call double @exp(double %35)
%37 = fdiv double %0, %36
%38 = fcmp ogt double %37, 2.000000e+00
%39 = fcmp olt double %37, 1.000000e+00
%40 = or i1 %38, %39
br i1 %40, label %33, label %41
41: ; preds = %33
%42 = tail call double @ln(double %37)
%43 = fadd double %35, %42
br label %6
44: ; preds = %14, %44
%45 = phi i32 [ %58, %44 ], [ 2, %14 ]
%46 = phi double [ %75, %44 ], [ %2, %14 ]
%47 = phi double [ %74, %44 ], [ %29, %14 ]
%48 = phi double [ %53, %44 ], [ %15, %14 ]
%49 = fmul double %2, %46
%50 = sub nsw i32 0, %45
%51 = sitofp i32 %50 to double
%52 = fdiv double %49, %51
%53 = fadd double %48, %52
%54 = fneg double %52
%55 = fmul double %2, %54
%56 = sitofp i32 %45 to double
%57 = fmul double %55, %56
%58 = add nuw nsw i32 %45, 1
%59 = sitofp i32 %58 to double
%60 = fdiv double %57, %59
%61 = fadd double %53, %60
%62 = fmul double %2, %52
%63 = fmul double %2, %62
%64 = fmul double %63, %56
%65 = add nuw nsw i32 %45, 2
%66 = sitofp i32 %65 to double
%67 = fdiv double %64, %66
%68 = fadd double %61, %67
%69 = fsub double %68, %61
%70 = fmul double %69, %69
%71 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %61, double -2.000000e+00, double %68)
%72 = fadd double %53, %71
%73 = fdiv double %70, %72
%74 = fsub double %68, %73
%75 = fmul double %52, %56
%76 = fsub double %74, %47
%77 = fcmp ogt double %76, 1.000000e-09
%78 = fcmp olt double %76, -1.000000e-09
%79 = or i1 %77, %78
br i1 %79, label %44, label %6
}