#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 */
long *malloc(size_t);
scalar_t__ sqrtf(float);
long *sieve(long n) {
  long np1 = n + 1;
  long nrt = (int)sqrtf((float)np1) + 0.5;
  long *P = malloc((size_t)(np1 + 1) * sizeof(long));
  for (long i = 0; i < np1; i += 1)
    P[i] = i;
  for (long i = 4; i < np1; i += 2)
    P[i] = 0;
  P[1] = 0;
  for (long i = 3; i < np1; i += 2) {
    if (P[i]) {
      for (long j = i * i; j < np1; j += i) {
        P[j] = 0;
      }
    }
  }
  return P;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sieve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
cvtsi2ssq -0x10(%rbp),%xmm0
call   1040 <sqrtf@plt>
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  0xeb1(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
add    $0x1,%rdi
shl    $0x3,%rdi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jge    11a8 <sieve+0x88>
mov    -0x28(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1179 <sieve+0x59>
movq   $0x4,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jge    11df <sieve+0xbf>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    11b0 <sieve+0x90>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movq   $0x0,0x8(%rax)
movq   $0x3,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jge    126b <sieve+0x14b>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
cmpq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
je     1255 <sieve+0x135>
mov    -0x38(%rbp),%rax
imul   -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jge    1250 <sieve+0x130>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
movq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    1221 <sieve+0x101>
jmp    1255 <sieve+0x135>
jmp    125a <sieve+0x13a>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    11f3 <sieve+0xd3>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sieve>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %rdi,%r15
lea    0x1(%rdi),%r14
cvtsi2ss %r14,%xmm0
call   1040 <sqrtf@plt>
lea    0x10(,%r15,8),%rdi
call   1030 <malloc@plt>
test   %r15,%r15
js     1155 <sieve+0x35>
cmp    $0x4,%r14
jae    1162 <sieve+0x42>
xor    %ecx,%ecx
jmp    12b2 <sieve+0x192>
movq   $0x0,0x8(%rax)
jmp    12ef <sieve+0x1cf>
mov    %r14,%rcx
and    $0xfffffffffffffffc,%rcx
lea    -0x4(%rcx),%rdi
mov    %rdi,%rsi
shr    $0x2,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %esi,%edx
and    $0x3,%edx
cmp    $0xc,%rdi
jae    1192 <sieve+0x72>
movdqa 0xe75(%rip),%xmm0
xor    %edi,%edi
jmp    1268 <sieve+0x148>
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
movdqa 0xe62(%rip),%xmm0
xor    %edi,%edi
movdqa 0xe67(%rip),%xmm8
movdqa 0xe6e(%rip),%xmm9
movdqa 0xe75(%rip),%xmm10
movdqa 0xe7d(%rip),%xmm4
movdqa 0xe85(%rip),%xmm5
movdqa 0xe8d(%rip),%xmm6
movdqa 0xe95(%rip),%xmm7
movdqa 0xe9d(%rip),%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddq  %xmm8,%xmm2
movdqu %xmm0,(%rax,%rdi,8)
movdqu %xmm2,0x10(%rax,%rdi,8)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddq  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddq  %xmm10,%xmm3
movdqu %xmm2,0x20(%rax,%rdi,8)
movdqu %xmm3,0x30(%rax,%rdi,8)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddq  %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddq  %xmm5,%xmm3
movdqu %xmm2,0x40(%rax,%rdi,8)
movdqu %xmm3,0x50(%rax,%rdi,8)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddq  %xmm6,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddq  %xmm7,%xmm3
movdqu %xmm2,0x60(%rax,%rdi,8)
movdqu %xmm3,0x70(%rax,%rdi,8)
add    $0x10,%rdi
paddq  %xmm1,%xmm0
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
jne    11f0 <sieve+0xd0>
test   %rdx,%rdx
je     12ba <sieve+0x19a>
lea    (%rax,%rdi,8),%rsi
add    $0x10,%rsi
shl    $0x5,%rdx
xor    %edi,%edi
movdqa 0xd8d(%rip),%xmm1
movdqa 0xd95(%rip),%xmm2
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm3
paddq  %xmm1,%xmm3
movdqu %xmm0,-0x10(%rsi,%rdi,1)
movdqu %xmm3,(%rsi,%rdi,1)
paddq  %xmm2,%xmm0
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%rdx
jne    1290 <sieve+0x170>
jmp    12ba <sieve+0x19a>
mov    %rcx,(%rax,%rcx,8)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r14
jne    12b2 <sieve+0x192>
cmp    $0x4,%r15
jl     12e1 <sieve+0x1c1>
mov    $0x4,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
add    $0x2,%rcx
cmp    %r15,%rcx
jle    12d0 <sieve+0x1b0>
movq   $0x0,0x8(%rax)
cmp    $0x3,%r15
jge    12f5 <sieve+0x1d5>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret
mov    %rax,%r8
add    $0x48,%r8
mov    $0x3,%ebx
mov    $0x80,%esi
mov    $0x18,%edi
jmp    1324 <sieve+0x204>
nopl   (%rax)
add    $0x2,%rbx
add    %rsi,%r8
add    $0x40,%rsi
add    $0x10,%rdi
cmp    %r15,%rbx
jg     12ef <sieve+0x1cf>
cmpq   $0x0,(%rax,%rbx,8)
je     1310 <sieve+0x1f0>
mov    %rbx,%rdx
imul   %rbx,%rdx
cmp    %r15,%rdx
jg     1310 <sieve+0x1f0>
mov    %r8,%rcx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movq   $0x0,(%rcx)
add    %rbx,%rdx
add    %rdi,%rcx
cmp    %r15,%rdx
jle    1340 <sieve+0x220>
jmp    1310 <sieve+0x1f0>

LLVM IR (-O0):
define i64* @sieve(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
store i64 %0, i64* %2
%10 = load i64, i64* %2
%11 = add nsw i64 %10, 1
store i64 %11, i64* %3
%12 = load i64, i64* %3
%13 = sitofp i64 %12 to float
%14 = call i64 @sqrtf(float %13)
%15 = trunc i64 %14 to i32
%16 = sitofp i32 %15 to double
%17 = fadd double %16, 5.000000e-01
%18 = fptosi double %17 to i64
store i64 %18, i64* %4
%19 = load i64, i64* %3
%20 = add nsw i64 %19, 1
%21 = mul i64 %20, 8
%22 = call i64* @malloc(i64 %21)
store i64* %22, i64** %5
store i64 0, i64* %6
br label %23
23: ; preds = %32, %1
%24 = load i64, i64* %6
%25 = load i64, i64* %3
%26 = icmp slt i64 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %35
27: ; preds = %23
%28 = load i64, i64* %6
%29 = load i64*, i64** %5
%30 = load i64, i64* %6
%31 = getelementptr inbounds i64, i64* %29, i64 %30
store i64 %28, i64* %31
br label %32
32: ; preds = %27
%33 = load i64, i64* %6
%34 = add nsw i64 %33, 1
store i64 %34, i64* %6
br label %23
35: ; preds = %23
store i64 4, i64* %7
br label %36
36: ; preds = %44, %35
%37 = load i64, i64* %7
%38 = load i64, i64* %3
%39 = icmp slt i64 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %47
40: ; preds = %36
%41 = load i64*, i64** %5
%42 = load i64, i64* %7
%43 = getelementptr inbounds i64, i64* %41, i64 %42
store i64 0, i64* %43
br label %44
44: ; preds = %40
%45 = load i64, i64* %7
%46 = add nsw i64 %45, 2
store i64 %46, i64* %7
br label %36
47: ; preds = %36
%48 = load i64*, i64** %5
%49 = getelementptr inbounds i64, i64* %48, i64 1
store i64 0, i64* %49
store i64 3, i64* %8
br label %50
50: ; preds = %78, %47
%51 = load i64, i64* %8
%52 = load i64, i64* %3
%53 = icmp slt i64 %51, %52
br i1 %53, label %54, label %81
54: ; preds = %50
%55 = load i64*, i64** %5
%56 = load i64, i64* %8
%57 = getelementptr inbounds i64, i64* %55, i64 %56
%58 = load i64, i64* %57
%59 = icmp ne i64 %58, 0
br i1 %59, label %60, label %77
60: ; preds = %54
%61 = load i64, i64* %8
%62 = load i64, i64* %8
%63 = mul nsw i64 %61, %62
store i64 %63, i64* %9
br label %64
64: ; preds = %72, %60
%65 = load i64, i64* %9
%66 = load i64, i64* %3
%67 = icmp slt i64 %65, %66
br i1 %67, label %68, label %76
68: ; preds = %64
%69 = load i64*, i64** %5
%70 = load i64, i64* %9
%71 = getelementptr inbounds i64, i64* %69, i64 %70
store i64 0, i64* %71
br label %72
72: ; preds = %68
%73 = load i64, i64* %8
%74 = load i64, i64* %9
%75 = add nsw i64 %74, %73
store i64 %75, i64* %9
br label %64
76: ; preds = %64
br label %77
77: ; preds = %76, %54
br label %78
78: ; preds = %77
%79 = load i64, i64* %8
%80 = add nsw i64 %79, 2
store i64 %80, i64* %8
br label %50
81: ; preds = %50
%82 = load i64*, i64** %5
ret i64* %82
}

LLVM IR (-O2):
define noalias i64* @sieve(i64 %0) {
%2 = add i64 %0, 1
%3 = sitofp i64 %2 to float
%4 = tail call i64 @sqrtf(float %3)
%5 = shl i64 %0, 3
%6 = add i64 %5, 16
%7 = tail call i64* @malloc(i64 %6)
%8 = icmp slt i64 %0, 0
br i1 %8, label %76, label %9
9: ; preds = %1
%10 = add nsw i64 %0, 1
%11 = icmp ult i64 %10, 4
br i1 %11, label %74, label %12
12: ; preds = %9
%13 = and i64 %10, -4
%14 = add i64 %13, -4
%15 = lshr exact i64 %14, 2
%16 = add nuw nsw i64 %15, 1
%17 = and i64 %16, 3
%18 = icmp ult i64 %14, 12
br i1 %18, label %55, label %19
19: ; preds = %12
%20 = and i64 %16, 9223372036854775804
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %51, %21 ]
%23 = phi <2 x i64> [ <i64 0, i64 1>, %19 ], [ %52, %21 ]
%24 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %53, %21 ]
%25 = add <2 x i64> %23, <i64 2, i64 2>
%26 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %22
%27 = bitcast i64* %26 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %23, <2 x i64>* %27
%28 = getelementptr inbounds i64, i64* %26, i64 2
%29 = bitcast i64* %28 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %25, <2 x i64>* %29
%30 = or i64 %22, 4
%31 = add <2 x i64> %23, <i64 4, i64 4>
%32 = add <2 x i64> %23, <i64 6, i64 6>
%33 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %30
%34 = bitcast i64* %33 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %31, <2 x i64>* %34
%35 = getelementptr inbounds i64, i64* %33, i64 2
%36 = bitcast i64* %35 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %32, <2 x i64>* %36
%37 = or i64 %22, 8
%38 = add <2 x i64> %23, <i64 8, i64 8>
%39 = add <2 x i64> %23, <i64 10, i64 10>
%40 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %37
%41 = bitcast i64* %40 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %38, <2 x i64>* %41
%42 = getelementptr inbounds i64, i64* %40, i64 2
%43 = bitcast i64* %42 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %39, <2 x i64>* %43
%44 = or i64 %22, 12
%45 = add <2 x i64> %23, <i64 12, i64 12>
%46 = add <2 x i64> %23, <i64 14, i64 14>
%47 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %44
%48 = bitcast i64* %47 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %45, <2 x i64>* %48
%49 = getelementptr inbounds i64, i64* %47, i64 2
%50 = bitcast i64* %49 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %46, <2 x i64>* %50
%51 = add nuw i64 %22, 16
%52 = add <2 x i64> %23, <i64 16, i64 16>
%53 = add nuw i64 %24, 4
%54 = icmp eq i64 %53, %20
br i1 %54, label %55, label %21
55: ; preds = %21, %12
%56 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %51, %21 ]
%57 = phi <2 x i64> [ <i64 0, i64 1>, %12 ], [ %52, %21 ]
%58 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %58, label %72, label %59
59: ; preds = %55, %59
%60 = phi i64 [ %68, %59 ], [ %56, %55 ]
%61 = phi <2 x i64> [ %69, %59 ], [ %57, %55 ]
%62 = phi i64 [ %70, %59 ], [ 0, %55 ]
%63 = add <2 x i64> %61, <i64 2, i64 2>
%64 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %60
%65 = bitcast i64* %64 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %61, <2 x i64>* %65
%66 = getelementptr inbounds i64, i64* %64, i64 2
%67 = bitcast i64* %66 to <2 x i64>*
store <2 x i64> %63, <2 x i64>* %67
%68 = add nuw i64 %60, 4
%69 = add <2 x i64> %61, <i64 4, i64 4>
%70 = add i64 %62, 1
%71 = icmp eq i64 %70, %17
br i1 %71, label %72, label %59
72: ; preds = %59, %55
%73 = icmp eq i64 %10, %13
br i1 %73, label %78, label %74
74: ; preds = %9, %72
%75 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %13, %72 ]
br label %80
76: ; preds = %1
%77 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 1
store i64 0, i64* %77
br label %93
78: ; preds = %80, %72
%79 = icmp slt i64 %0, 4
br i1 %79, label %85, label %88
80: ; preds = %74, %80
%81 = phi i64 [ %83, %80 ], [ %75, %74 ]
%82 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %81
store i64 %81, i64* %82
%83 = add nuw i64 %81, 1
%84 = icmp eq i64 %81, %0
br i1 %84, label %78, label %80
85: ; preds = %88, %78
%86 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 1
store i64 0, i64* %86
%87 = icmp slt i64 %0, 3
br i1 %87, label %93, label %94
88: ; preds = %78, %88
%89 = phi i64 [ %91, %88 ], [ 4, %78 ]
%90 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %89
store i64 0, i64* %90
%91 = add nuw nsw i64 %89, 2
%92 = icmp sgt i64 %91, %0
br i1 %92, label %85, label %88
93: ; preds = %107, %76, %85
ret i64* %7
94: ; preds = %85, %107
%95 = phi i64 [ %108, %107 ], [ 3, %85 ]
%96 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %95
%97 = load i64, i64* %96
%98 = icmp eq i64 %97, 0
%99 = mul nsw i64 %95, %95
%100 = icmp sgt i64 %99, %0
%101 = select i1 %98, i1 true, i1 %100
br i1 %101, label %107, label %102
102: ; preds = %94, %102
%103 = phi i64 [ %105, %102 ], [ %99, %94 ]
%104 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 %103
store i64 0, i64* %104
%105 = add nuw nsw i64 %103, %95
%106 = icmp sgt i64 %105, %0
br i1 %106, label %107, label %102
107: ; preds = %102, %94
%108 = add nuw nsw i64 %95, 2
%109 = icmp sgt i64 %108, %0
br i1 %109, label %93, label %94
}