#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 int /*<<< orphan*/ prime;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ memset(int *, int, int);
long long sqrt(long long);
long long SieveOfEratosthenes(long long n, long long *arr) {
  bool prime[n + 1];
  memset(prime, true, sizeof(prime));
  long long k = 0;
  long long p;
  long long i;
  for (p = 2; p <= sqrt(n); p++) {
    if (prime[p] == true) {
      for (i = p * 2; i <= n; i += p)
        prime[i] = false;
    }
  }
  for (p = 2; p <= n; p++)
    if (prime[p])
      arr[k++] = p;
  return k;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<SieveOfEratosthenes>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rsp,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
lea    0x13(,%rcx,4),%rcx
and    $0xfffffffffffffff0,%rcx
mov    %rsp,%rdi
sub    %rcx,%rdi
mov    %rdi,-0x40(%rbp)
mov    %rdi,%rsp
mov    %rax,-0x20(%rbp)
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
mov    $0x1,%esi
call   1030 <memset@plt>
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movq   $0x2,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   1040 <sqrt@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x48(%rbp),%rax
cmp    %rcx,%rax
jg     1207 <SieveOfEratosthenes+0xe7>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jne    11f1 <SieveOfEratosthenes+0xd1>
mov    -0x30(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jg     11ec <SieveOfEratosthenes+0xcc>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    11be <SieveOfEratosthenes+0x9e>
jmp    11f1 <SieveOfEratosthenes+0xd1>
jmp    11f6 <SieveOfEratosthenes+0xd6>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    117f <SieveOfEratosthenes+0x5f>
movq   $0x2,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jg     1260 <SieveOfEratosthenes+0x140>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     124a <SieveOfEratosthenes+0x12a>
mov    -0x30(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,-0x28(%rbp)
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    124f <SieveOfEratosthenes+0x12f>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    120f <SieveOfEratosthenes+0xef>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<SieveOfEratosthenes>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rsi,-0x30(%rbp)
mov    %rdi,%r13
lea    0x1(%rdi),%rdx
mov    %rsp,%r15
lea    0x13(,%rdi,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%r15
mov    %r15,%rsp
shl    $0x2,%edx
mov    %r15,%rdi
mov    $0x1,%esi
call   1030 <memset@plt>
mov    %r13,%rdi
call   1040 <sqrt@plt>
cmp    $0x2,%rax
jge    117c <SieveOfEratosthenes+0x5c>
cmp    $0x2,%r13
jge    11f3 <SieveOfEratosthenes+0xd3>
xor    %eax,%eax
jmp    121c <SieveOfEratosthenes+0xfc>
lea    0x10(%r15),%r12
mov    $0x2,%r14d
mov    $0x8,%ebx
mov    %r15,-0x38(%rbp)
jmp    11c0 <SieveOfEratosthenes+0xa0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%r14),%r15
mov    %r13,%rdi
call   1040 <sqrt@plt>
add    $0x8,%r12
add    $0x4,%rbx
cmp    %rax,%r14
mov    %r15,%r14
mov    -0x38(%rbp),%r15
jge    116f <SieveOfEratosthenes+0x4f>
cmpl   $0x1,(%r15,%r14,4)
jne    11a0 <SieveOfEratosthenes+0x80>
lea    (%r14,%r14,1),%rax
cmp    %r13,%rax
jg     11a0 <SieveOfEratosthenes+0x80>
mov    %r12,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movl   $0x0,(%rcx)
add    %r14,%rax
add    %rbx,%rcx
cmp    %r13,%rax
jle    11e0 <SieveOfEratosthenes+0xc0>
jmp    11a0 <SieveOfEratosthenes+0x80>
lea    -0x1(%r13),%rcx
cmp    $0x2,%r13
jne    122b <SieveOfEratosthenes+0x10b>
mov    $0x2,%edx
xor    %eax,%eax
mov    -0x30(%rbp),%rbx
test   $0x1,%cl
je     121c <SieveOfEratosthenes+0xfc>
cmpl   $0x0,(%r15,%rdx,4)
je     121c <SieveOfEratosthenes+0xfc>
mov    %rdx,(%rbx,%rax,8)
add    $0x1,%rax
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %rcx,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
neg    %rsi
mov    $0x2,%edx
xor    %eax,%eax
mov    -0x30(%rbp),%rbx
jmp    1262 <SieveOfEratosthenes+0x142>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    (%rsi,%rdx,1),%rdi
add    $0x2,%rdi
add    $0x2,%rdx
cmp    $0x2,%rdi
je     1208 <SieveOfEratosthenes+0xe8>
cmpl   $0x0,(%r15,%rdx,4)
je     1271 <SieveOfEratosthenes+0x151>
mov    %rdx,(%rbx,%rax,8)
add    $0x1,%rax
cmpl   $0x0,0x4(%r15,%rdx,4)
je     1250 <SieveOfEratosthenes+0x130>
lea    0x1(%rdx),%rdi
mov    %rdi,(%rbx,%rax,8)
add    $0x1,%rax
jmp    1250 <SieveOfEratosthenes+0x130>

LLVM IR (-O0):
define i64 @SieveOfEratosthenes(i64 %0, i64* %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64*
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
store i64* %1, i64** %4
%10 = load i64, i64* %3
%11 = add nsw i64 %10, 1
%12 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %12, i8** %5
%13 = alloca i32, i64 %11
store i64 %11, i64* %6
%14 = mul nuw i64 4, %11
%15 = trunc i64 %14 to i32
%16 = call i32 @memset(i32* %13, i32 1, i32 %15)
store i64 0, i64* %7
store i64 2, i64* %8
br label %17
17: ; preds = %43, %2
%18 = load i64, i64* %8
%19 = load i64, i64* %3
%20 = call i64 @sqrt(i64 %19)
%21 = icmp sle i64 %18, %20
br i1 %21, label %22, label %46
22: ; preds = %17
%23 = load i64, i64* %8
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp eq i32 %25, 1
br i1 %26, label %27, label %42
27: ; preds = %22
%28 = load i64, i64* %8
%29 = mul nsw i64 %28, 2
store i64 %29, i64* %9
br label %30
30: ; preds = %37, %27
%31 = load i64, i64* %9
%32 = load i64, i64* %3
%33 = icmp sle i64 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %41
34: ; preds = %30
%35 = load i64, i64* %9
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %35
store i32 0, i32* %36
br label %37
37: ; preds = %34
%38 = load i64, i64* %8
%39 = load i64, i64* %9
%40 = add nsw i64 %39, %38
store i64 %40, i64* %9
br label %30
41: ; preds = %30
br label %42
42: ; preds = %41, %22
br label %43
43: ; preds = %42
%44 = load i64, i64* %8
%45 = add nsw i64 %44, 1
store i64 %45, i64* %8
br label %17
46: ; preds = %17
store i64 2, i64* %8
br label %47
47: ; preds = %63, %46
%48 = load i64, i64* %8
%49 = load i64, i64* %3
%50 = icmp sle i64 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %66
51: ; preds = %47
%52 = load i64, i64* %8
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = icmp ne i32 %54, 0
br i1 %55, label %56, label %62
56: ; preds = %51
%57 = load i64, i64* %8
%58 = load i64*, i64** %4
%59 = load i64, i64* %7
%60 = add nsw i64 %59, 1
store i64 %60, i64* %7
%61 = getelementptr inbounds i64, i64* %58, i64 %59
store i64 %57, i64* %61
br label %62
62: ; preds = %56, %51
br label %63
63: ; preds = %62
%64 = load i64, i64* %8
%65 = add nsw i64 %64, 1
store i64 %65, i64* %8
br label %47
66: ; preds = %47
%67 = load i64, i64* %7
%68 = load i8*, i8** %5
ret i64 %67
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @SieveOfEratosthenes(i64 %0, i64* nocapture writeonly %1) {
%3 = add nsw i64 %0, 1
%4 = alloca i32, i64 %3
%5 = trunc i64 %3 to i32
%6 = shl i32 %5, 2
%7 = call i32 @memset(i32* %4, i32 1, i32 %6)
%8 = call i64 @sqrt(i64 %0)
%9 = icmp slt i64 %8, 2
br i1 %9, label %10, label %18
10: ; preds = %31, %2
%11 = icmp slt i64 %0, 2
br i1 %11, label %71, label %12
12: ; preds = %10
%13 = add i64 %0, -1
%14 = and i64 %13, 1
%15 = icmp eq i64 %0, 2
br i1 %15, label %59, label %16
16: ; preds = %12
%17 = and i64 %13, -2
br label %35
18: ; preds = %2, %31
%19 = phi i64 [ %32, %31 ], [ 2, %2 ]
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = icmp ne i32 %21, 1
%23 = shl nuw nsw i64 %19, 1
%24 = icmp sgt i64 %23, %0
%25 = select i1 %22, i1 true, i1 %24
br i1 %25, label %31, label %26
26: ; preds = %18, %26
%27 = phi i64 [ %29, %26 ], [ %23, %18 ]
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %27
store i32 0, i32* %28
%29 = add nuw nsw i64 %27, %19
%30 = icmp sgt i64 %29, %0
br i1 %30, label %31, label %26
31: ; preds = %26, %18
%32 = add nuw nsw i64 %19, 1
%33 = call i64 @sqrt(i64 %0)
%34 = icmp slt i64 %19, %33
br i1 %34, label %18, label %10
35: ; preds = %54, %16
%36 = phi i64 [ 2, %16 ], [ %56, %54 ]
%37 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %55, %54 ]
%38 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %57, %54 ]
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %36
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp eq i32 %40, 0
br i1 %41, label %45, label %42
42: ; preds = %35
%43 = add nsw i64 %37, 1
%44 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %37
store i64 %36, i64* %44
br label %45
45: ; preds = %35, %42
%46 = phi i64 [ %43, %42 ], [ %37, %35 ]
%47 = or i64 %36, 1
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = icmp eq i32 %49, 0
br i1 %50, label %54, label %51
51: ; preds = %45
%52 = add nsw i64 %46, 1
%53 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %46
store i64 %47, i64* %53
br label %54
54: ; preds = %51, %45
%55 = phi i64 [ %52, %51 ], [ %46, %45 ]
%56 = add nuw i64 %36, 2
%57 = add i64 %38, 2
%58 = icmp eq i64 %57, %17
br i1 %58, label %59, label %35
59: ; preds = %54, %12
%60 = phi i64 [ undef, %12 ], [ %55, %54 ]
%61 = phi i64 [ 2, %12 ], [ %56, %54 ]
%62 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %55, %54 ]
%63 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %63, label %71, label %64
64: ; preds = %59
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %61
%66 = load i32, i32* %65
%67 = icmp eq i32 %66, 0
br i1 %67, label %71, label %68
68: ; preds = %64
%69 = add nsw i64 %62, 1
%70 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %62
store i64 %61, i64* %70
br label %71
71: ; preds = %59, %68, %64, %10
%72 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %60, %59 ], [ %69, %68 ], [ %62, %64 ]
ret i64 %72
}