#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 /*<<< orphan*/ assert(int);
double hlp_chi_square(const unsigned long int *category_observations,
                      const double *category_probabilities,
                      const unsigned long int categories_count,
                      const unsigned long int sample_size) {
  unsigned long int sum_of_category_observations = 0;
  for (int i = 0; i < categories_count; i++) {
    sum_of_category_observations += category_observations[i];
  }
  assert(sum_of_category_observations == sample_size);
  double chi_square = 0.;
  for (int i = 0; i < categories_count; i++) {
    double x = *(category_probabilities + i) * sample_size;
    double z = *(category_observations + i) - x;
    chi_square += (z * z) / x;
  }
  return chi_square;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<hlp_chi_square>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movslq -0x2c(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    1167 <hlp_chi_square+0x57>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1137 <hlp_chi_square+0x27>
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
sete   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
movslq -0x3c(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    1227 <hlp_chi_square+0x117>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movq   -0x20(%rbp),%xmm3
movaps 0xe4e(%rip),%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm3
movapd 0xe52(%rip),%xmm1
subpd  %xmm1,%xmm3
movaps %xmm3,%xmm4
unpckhpd %xmm3,%xmm3
addsd  %xmm4,%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movq   (%rax,%rcx,8),%xmm0
punpckldq %xmm2,%xmm0
subpd  %xmm1,%xmm0
movaps %xmm0,%xmm1
unpckhpd %xmm0,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
subsd  -0x48(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x50(%rbp),%xmm0
divsd  -0x48(%rbp),%xmm0
addsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    118b <hlp_chi_square+0x7b>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<hlp_chi_square>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rcx,%r12
test   %rdx,%rdx
je     1138 <hlp_chi_square+0x28>
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbx
cmp    $0x4,%rdx
jae    114f <hlp_chi_square+0x3f>
xor    %eax,%eax
xor    %ecx,%ecx
jmp    1240 <hlp_chi_square+0x130>
xor    %edi,%edi
test   %r12,%r12
sete   %dil
call   1030 <assert@plt>
xorpd  %xmm0,%xmm0
jmp    136b <hlp_chi_square+0x25b>
mov    %r15,%rax
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
lea    -0x4(%rax),%rdx
mov    %rdx,%rsi
shr    $0x2,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %esi,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0xc,%rdx
jae    117c <hlp_chi_square+0x6c>
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm1,%xmm1
jmp    11e9 <hlp_chi_square+0xd9>
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm1,%xmm1
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rbx,%rdx,8),%xmm2
paddq  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rbx,%rdx,8),%xmm0
paddq  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x20(%rbx,%rdx,8),%xmm1
movdqu 0x30(%rbx,%rdx,8),%xmm3
movdqu 0x40(%rbx,%rdx,8),%xmm4
paddq  %xmm1,%xmm4
paddq  %xmm2,%xmm4
movdqu 0x50(%rbx,%rdx,8),%xmm2
paddq  %xmm3,%xmm2
paddq  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x60(%rbx,%rdx,8),%xmm0
paddq  %xmm4,%xmm0
movdqu 0x70(%rbx,%rdx,8),%xmm1
paddq  %xmm2,%xmm1
add    $0x10,%rdx
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
jne    1190 <hlp_chi_square+0x80>
test   %rcx,%rcx
je     121c <hlp_chi_square+0x10c>
lea    (%rbx,%rdx,8),%rdx
add    $0x10,%rdx
shl    $0x5,%rcx
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
movdqu -0x10(%rdx,%rsi,1),%xmm2
paddq  %xmm2,%xmm0
movdqu (%rdx,%rsi,1),%xmm2
paddq  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
jne    1200 <hlp_chi_square+0xf0>
paddq  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddq  %xmm0,%xmm1
movq   %xmm1,%rcx
cmp    %r15,%rax
je     124d <hlp_chi_square+0x13d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    (%rbx,%rax,8),%rcx
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r15
jne    1240 <hlp_chi_square+0x130>
xor    %edi,%edi
cmp    %r12,%rcx
sete   %dil
call   1030 <assert@plt>
test   %r15,%r15
je     1292 <hlp_chi_square+0x182>
movq   %r12,%xmm0
punpckldq 0xd93(%rip),%xmm0
subpd  0xd9b(%rip),%xmm0
movapd %xmm0,%xmm1
unpckhpd %xmm0,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
cmp    $0x1,%r15
jne    129b <hlp_chi_square+0x18b>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
jmp    132f <hlp_chi_square+0x21f>
pxor   %xmm0,%xmm0
jmp    136b <hlp_chi_square+0x25b>
mov    %r15,%rcx
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
movapd 0xd50(%rip),%xmm2
movapd 0xd58(%rip),%xmm3
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r14,%rax,8),%xmm4
mulsd  %xmm1,%xmm4
movsd  (%rbx,%rax,8),%xmm5
unpcklps %xmm2,%xmm5
subpd  %xmm3,%xmm5
movapd %xmm5,%xmm6
unpckhpd %xmm5,%xmm6
addsd  %xmm5,%xmm6
subsd  %xmm4,%xmm6
mulsd  %xmm6,%xmm6
divsd  %xmm4,%xmm6
addsd  %xmm0,%xmm6
movsd  0x8(%r14,%rax,8),%xmm4
mulsd  %xmm1,%xmm4
movsd  0x8(%rbx,%rax,8),%xmm5
unpcklps %xmm2,%xmm5
subpd  %xmm3,%xmm5
movapd %xmm5,%xmm0
unpckhpd %xmm5,%xmm0
addsd  %xmm5,%xmm0
subsd  %xmm4,%xmm0
mulsd  %xmm0,%xmm0
divsd  %xmm4,%xmm0
addsd  %xmm6,%xmm0
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%rcx
jne    12c0 <hlp_chi_square+0x1b0>
test   $0x1,%r15b
je     136b <hlp_chi_square+0x25b>
mulsd  (%r14,%rax,8),%xmm1
movsd  (%rbx,%rax,8),%xmm2
unpcklps 0xcb9(%rip),%xmm2
subpd  0xcc1(%rip),%xmm2
movapd %xmm2,%xmm3
unpckhpd %xmm2,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
subsd  %xmm1,%xmm3
mulsd  %xmm3,%xmm3
divsd  %xmm1,%xmm3
addsd  %xmm3,%xmm0
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define double @hlp_chi_square(i64* %0, double* %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = alloca i64*
%6 = alloca double*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i32
%11 = alloca double
%12 = alloca i32
%13 = alloca double
%14 = alloca double
store i64* %0, i64** %5
store double* %1, double** %6
store i64 %2, i64* %7
store i64 %3, i64* %8
store i64 0, i64* %9
store i32 0, i32* %10
br label %15
15: ; preds = %28, %4
%16 = load i32, i32* %10
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = load i64, i64* %7
%19 = icmp ult i64 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %31
20: ; preds = %15
%21 = load i64*, i64** %5
%22 = load i32, i32* %10
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i64, i64* %21, i64 %23
%25 = load i64, i64* %24
%26 = load i64, i64* %9
%27 = add i64 %26, %25
store i64 %27, i64* %9
br label %28
28: ; preds = %20
%29 = load i32, i32* %10
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %10
br label %15
31: ; preds = %15
%32 = load i64, i64* %9
%33 = load i64, i64* %8
%34 = icmp eq i64 %32, %33
%35 = zext i1 %34 to i32
%36 = call i32 @assert(i32 %35)
store double 0.000000e+00, double* %11
store i32 0, i32* %12
br label %37
37: ; preds = %66, %31
%38 = load i32, i32* %12
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = load i64, i64* %7
%41 = icmp ult i64 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %69
42: ; preds = %37
%43 = load double*, double** %6
%44 = load i32, i32* %12
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = load i64, i64* %8
%49 = uitofp i64 %48 to double
%50 = fmul double %47, %49
store double %50, double* %13
%51 = load i64*, i64** %5
%52 = load i32, i32* %12
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i64, i64* %51, i64 %53
%55 = load i64, i64* %54
%56 = uitofp i64 %55 to double
%57 = load double, double* %13
%58 = fsub double %56, %57
store double %58, double* %14
%59 = load double, double* %14
%60 = load double, double* %14
%61 = fmul double %59, %60
%62 = load double, double* %13
%63 = fdiv double %61, %62
%64 = load double, double* %11
%65 = fadd double %64, %63
store double %65, double* %11
br label %66
66: ; preds = %42
%67 = load i32, i32* %12
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %12
br label %37
69: ; preds = %37
%70 = load double, double* %11
ret double %70
}

LLVM IR (-O2):
define double @hlp_chi_square(i64* nocapture %0, double* nocapture %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = icmp eq i64 %2, 0
br i1 %5, label %92, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp ult i64 %2, 4
br i1 %7, label %89, label %8
8: ; preds = %6
%9 = and i64 %2, -4
%10 = add i64 %9, -4
%11 = lshr exact i64 %10, 2
%12 = add nuw nsw i64 %11, 1
%13 = and i64 %12, 3
%14 = icmp ult i64 %10, 12
br i1 %14, label %60, label %15
15: ; preds = %8
%16 = and i64 %12, 9223372036854775804
br label %17
17: ; preds = %17, %15
%18 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %57, %17 ]
%19 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %15 ], [ %55, %17 ]
%20 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %15 ], [ %56, %17 ]
%21 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %58, %17 ]
%22 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %18
%23 = bitcast i64* %22 to <2 x i64>*
%24 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %23
%25 = getelementptr inbounds i64, i64* %22, i64 2
%26 = bitcast i64* %25 to <2 x i64>*
%27 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %26
%28 = add <2 x i64> %24, %19
%29 = add <2 x i64> %27, %20
%30 = or i64 %18, 4
%31 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %30
%32 = bitcast i64* %31 to <2 x i64>*
%33 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %32
%34 = getelementptr inbounds i64, i64* %31, i64 2
%35 = bitcast i64* %34 to <2 x i64>*
%36 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %35
%37 = add <2 x i64> %33, %28
%38 = add <2 x i64> %36, %29
%39 = or i64 %18, 8
%40 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %39
%41 = bitcast i64* %40 to <2 x i64>*
%42 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %41
%43 = getelementptr inbounds i64, i64* %40, i64 2
%44 = bitcast i64* %43 to <2 x i64>*
%45 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %44
%46 = add <2 x i64> %42, %37
%47 = add <2 x i64> %45, %38
%48 = or i64 %18, 12
%49 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %48
%50 = bitcast i64* %49 to <2 x i64>*
%51 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %50
%52 = getelementptr inbounds i64, i64* %49, i64 2
%53 = bitcast i64* %52 to <2 x i64>*
%54 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %53
%55 = add <2 x i64> %51, %46
%56 = add <2 x i64> %54, %47
%57 = add nuw i64 %18, 16
%58 = add nuw i64 %21, 4
%59 = icmp eq i64 %58, %16
br i1 %59, label %60, label %17
60: ; preds = %17, %8
%61 = phi <2 x i64> [ undef, %8 ], [ %55, %17 ]
%62 = phi <2 x i64> [ undef, %8 ], [ %56, %17 ]
%63 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %57, %17 ]
%64 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %8 ], [ %55, %17 ]
%65 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %8 ], [ %56, %17 ]
%66 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %66, label %83, label %67
67: ; preds = %60, %67
%68 = phi i64 [ %80, %67 ], [ %63, %60 ]
%69 = phi <2 x i64> [ %78, %67 ], [ %64, %60 ]
%70 = phi <2 x i64> [ %79, %67 ], [ %65, %60 ]
%71 = phi i64 [ %81, %67 ], [ 0, %60 ]
%72 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %68
%73 = bitcast i64* %72 to <2 x i64>*
%74 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %73
%75 = getelementptr inbounds i64, i64* %72, i64 2
%76 = bitcast i64* %75 to <2 x i64>*
%77 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %76
%78 = add <2 x i64> %74, %69
%79 = add <2 x i64> %77, %70
%80 = add nuw i64 %68, 4
%81 = add i64 %71, 1
%82 = icmp eq i64 %81, %13
br i1 %82, label %83, label %67
83: ; preds = %67, %60
%84 = phi <2 x i64> [ %61, %60 ], [ %78, %67 ]
%85 = phi <2 x i64> [ %62, %60 ], [ %79, %67 ]
%86 = add <2 x i64> %85, %84
%87 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %86)
%88 = icmp eq i64 %9, %2
br i1 %88, label %96, label %89
89: ; preds = %6, %83
%90 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %9, %83 ]
%91 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %87, %83 ]
br label %107
92: ; preds = %4
%93 = icmp eq i64 %3, 0
%94 = zext i1 %93 to i32
%95 = tail call i32 @assert(i32 %94)
br label %131
96: ; preds = %107, %83
%97 = phi i64 [ %87, %83 ], [ %112, %107 ]
%98 = icmp eq i64 %97, %3
%99 = zext i1 %98 to i32
%100 = tail call i32 @assert(i32 %99)
br i1 %5, label %131, label %101
101: ; preds = %96
%102 = uitofp i64 %3 to double
%103 = and i64 %2, 1
%104 = icmp eq i64 %2, 1
br i1 %104, label %115, label %105
105: ; preds = %101
%106 = and i64 %2, -2
br label %133
107: ; preds = %89, %107
%108 = phi i64 [ %113, %107 ], [ %90, %89 ]
%109 = phi i64 [ %112, %107 ], [ %91, %89 ]
%110 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %108
%111 = load i64, i64* %110
%112 = add i64 %111, %109
%113 = add nuw nsw i64 %108, 1
%114 = icmp eq i64 %113, %2
br i1 %114, label %96, label %107
115: ; preds = %133, %101
%116 = phi double [ undef, %101 ], [ %157, %133 ]
%117 = phi i64 [ 0, %101 ], [ %158, %133 ]
%118 = phi double [ 0.000000e+00, %101 ], [ %157, %133 ]
%119 = icmp eq i64 %103, 0
br i1 %119, label %131, label %120
120: ; preds = %115
%121 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %117
%122 = load double, double* %121
%123 = fmul double %122, %102
%124 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %117
%125 = load i64, i64* %124
%126 = uitofp i64 %125 to double
%127 = fsub double %126, %123
%128 = fmul double %127, %127
%129 = fdiv double %128, %123
%130 = fadd double %118, %129
br label %131
131: ; preds = %120, %115, %92, %96
%132 = phi double [ 0.000000e+00, %96 ], [ 0.000000e+00, %92 ], [ %116, %115 ], [ %130, %120 ]
ret double %132
133: ; preds = %133, %105
%134 = phi i64 [ 0, %105 ], [ %158, %133 ]
%135 = phi double [ 0.000000e+00, %105 ], [ %157, %133 ]
%136 = phi i64 [ 0, %105 ], [ %159, %133 ]
%137 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %134
%138 = load double, double* %137
%139 = fmul double %138, %102
%140 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %134
%141 = load i64, i64* %140
%142 = uitofp i64 %141 to double
%143 = fsub double %142, %139
%144 = fmul double %143, %143
%145 = fdiv double %144, %139
%146 = fadd double %135, %145
%147 = or i64 %134, 1
%148 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %147
%149 = load double, double* %148
%150 = fmul double %149, %102
%151 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %147
%152 = load i64, i64* %151
%153 = uitofp i64 %152 to double
%154 = fsub double %153, %150
%155 = fmul double %154, %154
%156 = fdiv double %155, %150
%157 = fadd double %146, %156
%158 = add nuw nsw i64 %134, 2
%159 = add i64 %136, 2
%160 = icmp eq i64 %159, %106
br i1 %160, label %115, label %133
}