#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 */
typedef scalar_t__ uint32_t;

/* Variables and functions */
scalar_t__ sqr(scalar_t__);
uint32_t numberChain(uint32_t i) {
  uint32_t sum = 0;
  while (1) {
    for (sum = 0; i != 0;) {
      sum += sqr(i % 10);
      i /= 10;
    }
    i = sum;
    if (sum == 1 || sum == 89)
      break;
  }
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<numberChain>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movq   $0x0,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
je     116c <numberChain+0x5c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,%rdi
call   1030 <sqr@plt>
add    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    112c <numberChain+0x1c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x10(%rbp)
je     118a <numberChain+0x7a>
cmpq   $0x59,-0x10(%rbp)
jne    118f <numberChain+0x7f>
jmp    1194 <numberChain+0x84>
jmp    1124 <numberChain+0x14>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<numberChain>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdi,%rbx
movabs $0x6666666666666667,%r12
66 66 66
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
xor    %r14d,%r14d
test   %rbx,%rbx
je     117a <numberChain+0x6a>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rbx,%rax
imul   %r12
mov    %rdx,%r15
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x2,%r15
add    %rax,%r15
lea    (%r15,%r15,1),%rax
lea    (%rax,%rax,4),%rax
mov    %rbx,%rdi
sub    %rax,%rdi
call   1030 <sqr@plt>
add    %rax,%r14
add    $0x9,%rbx
cmp    $0x12,%rbx
mov    %r15,%rbx
ja     1140 <numberChain+0x30>
cmp    $0x59,%r14
je     1189 <numberChain+0x79>
mov    %r14,%rbx
cmp    $0x1,%r14
jne    1130 <numberChain+0x20>
mov    %r14,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @numberChain(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
store i64 %0, i64* %2
store i64 0, i64* %3
br label %4
4: ; preds = %1, %24
store i64 0, i64* %3
br label %5
5: ; preds = %8, %4
%6 = load i64, i64* %2
%7 = icmp ne i64 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %16
8: ; preds = %5
%9 = load i64, i64* %2
%10 = srem i64 %9, 10
%11 = call i64 @sqr(i64 %10)
%12 = load i64, i64* %3
%13 = add nsw i64 %12, %11
store i64 %13, i64* %3
%14 = load i64, i64* %2
%15 = sdiv i64 %14, 10
store i64 %15, i64* %2
br label %5
16: ; preds = %5
%17 = load i64, i64* %3
store i64 %17, i64* %2
%18 = load i64, i64* %3
%19 = icmp eq i64 %18, 1
br i1 %19, label %23, label %20
20: ; preds = %16
%21 = load i64, i64* %3
%22 = icmp eq i64 %21, 89
br i1 %22, label %23, label %24
23: ; preds = %20, %16
br label %25
24: ; preds = %20
br label %4
25: ; preds = %23
%26 = load i64, i64* %3
ret i64 %26
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @numberChain(i64 %0) {
br label %2
2: ; preds = %14, %1
%3 = phi i64 [ %0, %1 ], [ %15, %14 ]
%4 = icmp eq i64 %3, 0
br i1 %4, label %14, label %5
5: ; preds = %2, %5
%6 = phi i64 [ %10, %5 ], [ 0, %2 ]
%7 = phi i64 [ %11, %5 ], [ %3, %2 ]
%8 = srem i64 %7, 10
%9 = tail call i64 @sqr(i64 %8)
%10 = add nsw i64 %9, %6
%11 = sdiv i64 %7, 10
%12 = add i64 %7, 9
%13 = icmp ult i64 %12, 19
br i1 %13, label %14, label %5
14: ; preds = %5, %2
%15 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %10, %5 ]
switch i64 %15, label %2 [
i64 89, label %16
i64 1, label %16
]
16: ; preds = %14, %14
ret i64 %15
}