#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 */
scalar_t__ atoi(char *);
unsigned int count_digits(unsigned int);
int /*<<< orphan*/ free(unsigned int *);
unsigned int *malloc(unsigned int);
int /*<<< orphan*/ print_seq(unsigned int *, unsigned int);
int /*<<< orphan*/ swap_ptr(unsigned int **, unsigned int **);
int /*<<< orphan*/ update_seq(unsigned int *, unsigned int, unsigned int **,
                              unsigned int *);
int /*<<< orphan*/ usage(char *);
int main(int argc, char *argv[]) {
  unsigned int start = 0;
  unsigned int total_iter = 0;
  if (argc != 3)
    usage(argv[0]);
  if (argv[1])
    start = (unsigned int)atoi(argv[1]);
  else
    usage(argv[0]);
  if (argv[2])
    total_iter = (unsigned int)atoi(argv[2]);
  else
    usage(argv[0]);
  unsigned int *seq = NULL;
  unsigned int seq_size = count_digits(start);
  seq = malloc(seq_size * sizeof(unsigned int));
  int d = 0;
  for (d = seq_size - 1; d >= 0; d--) {
    seq[d] = start % 10;
    start /= 10;
  }
  unsigned int *new_seq = NULL;
  unsigned int new_seq_size = 0;
  unsigned int i = 0;
  for (i = 0; i < total_iter; i++) {
    update_seq(seq, seq_size, &new_seq, &new_seq_size);
    if (i == total_iter - 1)
      print_seq(new_seq, new_seq_size);
    seq_size = new_seq_size;
    new_seq_size = 0;
    swap_ptr(&seq, &new_seq);
    if (new_seq)
      free(new_seq);
  }
  if (seq)
    free(seq);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x8(%rbp)
je     11ba <main+0x3a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
call   1080 <usage@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmpq   $0x0,0x8(%rax)
je     11de <main+0x5e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1090 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11ea <main+0x6a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
call   1080 <usage@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmpq   $0x0,0x10(%rax)
je     120e <main+0x8e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rdi
call   1090 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    121a <main+0x9a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
call   1080 <usage@plt>
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
call   1040 <count_digits@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jl     128d <main+0x10d>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    124f <main+0xcf>
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jae    1328 <main+0x1a8>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x24(%rbp),%esi
lea    -0x30(%rbp),%rdx
lea    -0x34(%rbp),%rcx
call   1050 <update_seq@plt>
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    12e7 <main+0x167>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x34(%rbp),%esi
call   1060 <print_seq@plt>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
lea    -0x20(%rbp),%rdi
lea    -0x30(%rbp),%rsi
call   10a0 <swap_ptr@plt>
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
je     1315 <main+0x195>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
jmp    131a <main+0x19a>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    12aa <main+0x12a>
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     133c <main+0x1bc>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x20,%rsp
mov    %rsi,%r14
cmp    $0x3,%edi
je     119d <main+0x1d>
mov    (%r14),%rdi
call   1080 <usage@plt>
mov    0x8(%r14),%rdi
test   %rdi,%rdi
je     11b0 <main+0x30>
call   1090 <atoi@plt>
mov    %rax,%rbx
jmp    11ba <main+0x3a>
mov    (%r14),%rdi
call   1080 <usage@plt>
xor    %ebx,%ebx
mov    0x10(%r14),%rdi
test   %rdi,%rdi
je     11cd <main+0x4d>
call   1090 <atoi@plt>
mov    %rax,%r15
jmp    11d8 <main+0x58>
mov    (%r14),%rdi
call   1080 <usage@plt>
xor    %r15d,%r15d
mov    %ebx,%edi
call   1040 <count_digits@plt>
mov    %eax,%r14d
lea    0x0(,%r14,4),%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdi
mov    %rax,0x18(%rsp)
mov    %r14d,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
js     128a <main+0x10a>
test   $0x1,%r14b
jne    1211 <main+0x91>
mov    %ecx,%eax
test   %ecx,%ecx
jne    1239 <main+0xb9>
jmp    128a <main+0x10a>
mov    %ecx,%eax
mov    %ebx,%edx
mov    $0xcccccccd,%esi
imul   %rdx,%rsi
shr    $0x23,%rsi
lea    (%rsi,%rsi,1),%edx
lea    (%rdx,%rdx,4),%edx
sub    %edx,%ebx
mov    %ebx,(%rdi,%rax,4)
mov    %r14d,%eax
add    $0xfffffffe,%eax
mov    %esi,%ebx
test   %ecx,%ecx
je     128a <main+0x10a>
mov    $0xcccccccd,%r8d
nop
mov    %eax,%r9d
mov    %ebx,%r10d
mov    %r10,%rcx
imul   %r8,%rcx
shr    $0x23,%rcx
lea    (%rcx,%rcx,1),%edx
lea    (%rdx,%rdx,4),%edx
sub    %edx,%ebx
mov    %ebx,(%rdi,%r9,4)
lea    -0x1(%rax),%edx
mov    %rcx,%rsi
imul   %r8,%rsi
shr    $0x23,%rsi
add    %esi,%esi
lea    (%rsi,%rsi,4),%esi
sub    %esi,%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%rdx,4)
imul   $0x51eb851f,%r10,%rbx
shr    $0x25,%rbx
lea    -0x2(%rax),%ecx
cmp    $0x1,%eax
mov    %ecx,%eax
jg     1240 <main+0xc0>
movq   $0x0,0x10(%rsp)
movl   $0x0,0xc(%rsp)
test   %r15d,%r15d
je     1316 <main+0x196>
lea    0x10(%rsp),%rbx
lea    0xc(%rsp),%r12
lea    0x18(%rsp),%r13
jmp    12cb <main+0x14b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x18(%rsp),%rdi
add    $0xffffffff,%r15d
je     1316 <main+0x196>
mov    %r14d,%esi
mov    %rbx,%rdx
mov    %r12,%rcx
call   1050 <update_seq@plt>
cmp    $0x1,%r15d
jne    12ed <main+0x16d>
mov    0x10(%rsp),%rdi
mov    0xc(%rsp),%esi
call   1060 <print_seq@plt>
mov    0xc(%rsp),%r14d
movl   $0x0,0xc(%rsp)
mov    %r13,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   10a0 <swap_ptr@plt>
mov    0x10(%rsp),%rdi
test   %rdi,%rdi
je     12c0 <main+0x140>
call   1030 <free@plt>
jmp    12c0 <main+0x140>
test   %rdi,%rdi
je     1320 <main+0x1a0>
call   1030 <free@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp ne i32 %14, 3
br i1 %15, label %16, label %21
16: ; preds = %2
%17 = load i8**, i8*** %5
%18 = getelementptr inbounds i8*, i8** %17, i64 0
%19 = load i8*, i8** %18
%20 = call i32 @usage(i8* %19)
br label %21
21: ; preds = %16, %2
%22 = load i8**, i8*** %5
%23 = getelementptr inbounds i8*, i8** %22, i64 1
%24 = load i8*, i8** %23
%25 = icmp ne i8* %24, null
br i1 %25, label %26, label %32
26: ; preds = %21
%27 = load i8**, i8*** %5
%28 = getelementptr inbounds i8*, i8** %27, i64 1
%29 = load i8*, i8** %28
%30 = call i64 @atoi(i8* %29)
%31 = trunc i64 %30 to i32
store i32 %31, i32* %6
br label %37
32: ; preds = %21
%33 = load i8**, i8*** %5
%34 = getelementptr inbounds i8*, i8** %33, i64 0
%35 = load i8*, i8** %34
%36 = call i32 @usage(i8* %35)
br label %37
37: ; preds = %32, %26
%38 = load i8**, i8*** %5
%39 = getelementptr inbounds i8*, i8** %38, i64 2
%40 = load i8*, i8** %39
%41 = icmp ne i8* %40, null
br i1 %41, label %42, label %48
42: ; preds = %37
%43 = load i8**, i8*** %5
%44 = getelementptr inbounds i8*, i8** %43, i64 2
%45 = load i8*, i8** %44
%46 = call i64 @atoi(i8* %45)
%47 = trunc i64 %46 to i32
store i32 %47, i32* %7
br label %53
48: ; preds = %37
%49 = load i8**, i8*** %5
%50 = getelementptr inbounds i8*, i8** %49, i64 0
%51 = load i8*, i8** %50
%52 = call i32 @usage(i8* %51)
br label %53
53: ; preds = %48, %42
store i32* null, i32** %8
%54 = load i32, i32* %6
%55 = call i32 @count_digits(i32 %54)
store i32 %55, i32* %9
%56 = load i32, i32* %9
%57 = zext i32 %56 to i64
%58 = mul i64 %57, 4
%59 = trunc i64 %58 to i32
%60 = call i32* @malloc(i32 %59)
store i32* %60, i32** %8
store i32 0, i32* %10
%61 = load i32, i32* %9
%62 = sub i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %10
br label %63
63: ; preds = %75, %53
%64 = load i32, i32* %10
%65 = icmp sge i32 %64, 0
br i1 %65, label %66, label %78
66: ; preds = %63
%67 = load i32, i32* %6
%68 = urem i32 %67, 10
%69 = load i32*, i32** %8
%70 = load i32, i32* %10
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %71
store i32 %68, i32* %72
%73 = load i32, i32* %6
%74 = udiv i32 %73, 10
store i32 %74, i32* %6
br label %75
75: ; preds = %66
%76 = load i32, i32* %10
%77 = add nsw i32 %76, -1
store i32 %77, i32* %10
br label %63
78: ; preds = %63
store i32* null, i32** %11
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %13
store i32 0, i32* %13
br label %79
79: ; preds = %104, %78
%80 = load i32, i32* %13
%81 = load i32, i32* %7
%82 = icmp ult i32 %80, %81
br i1 %82, label %83, label %107
83: ; preds = %79
%84 = load i32*, i32** %8
%85 = load i32, i32* %9
%86 = call i32 @update_seq(i32* %84, i32 %85, i32** %11, i32* %12)
%87 = load i32, i32* %13
%88 = load i32, i32* %7
%89 = sub i32 %88, 1
%90 = icmp eq i32 %87, %89
br i1 %90, label %91, label %95
91: ; preds = %83
%92 = load i32*, i32** %11
%93 = load i32, i32* %12
%94 = call i32 @print_seq(i32* %92, i32 %93)
br label %95
95: ; preds = %91, %83
%96 = load i32, i32* %12
store i32 %96, i32* %9
store i32 0, i32* %12
%97 = call i32 @swap_ptr(i32** %8, i32** %11)
%98 = load i32*, i32** %11
%99 = icmp ne i32* %98, null
br i1 %99, label %100, label %103
100: ; preds = %95
%101 = load i32*, i32** %11
%102 = call i32 @free(i32* %101)
br label %103
103: ; preds = %100, %95
br label %104
104: ; preds = %103
%105 = load i32, i32* %13
%106 = add i32 %105, 1
store i32 %106, i32* %13
br label %79
107: ; preds = %79
%108 = load i32*, i32** %8
%109 = icmp ne i32* %108, null
br i1 %109, label %110, label %113
110: ; preds = %107
%111 = load i32*, i32** %8
%112 = call i32 @free(i32* %111)
br label %113
113: ; preds = %110, %107
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = icmp eq i32 %0, 3
br i1 %6, label %10, label %7
7: ; preds = %2
%8 = load i8*, i8** %1
%9 = tail call i32 @usage(i8* %8)
br label %10
10: ; preds = %7, %2
%11 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%12 = load i8*, i8** %11
%13 = icmp eq i8* %12, null
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %10
%15 = tail call i64 @atoi(i8* %12)
%16 = trunc i64 %15 to i32
br label %20
17: ; preds = %10
%18 = load i8*, i8** %1
%19 = tail call i32 @usage(i8* %18)
br label %20
20: ; preds = %17, %14
%21 = phi i32 [ %16, %14 ], [ 0, %17 ]
%22 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 2
%23 = load i8*, i8** %22
%24 = icmp eq i8* %23, null
br i1 %24, label %28, label %25
25: ; preds = %20
%26 = tail call i64 @atoi(i8* %23)
%27 = trunc i64 %26 to i32
br label %31
28: ; preds = %20
%29 = load i8*, i8** %1
%30 = tail call i32 @usage(i8* %29)
br label %31
31: ; preds = %28, %25
%32 = phi i32 [ %27, %25 ], [ 0, %28 ]
%33 = bitcast i32** %3 to i8*
%34 = tail call i32 @count_digits(i32 %21)
%35 = shl i32 %34, 2
%36 = tail call i32* @malloc(i32 %35)
store i32* %36, i32** %3
%37 = add i32 %34, -1
%38 = icmp sgt i32 %37, -1
br i1 %38, label %39, label %66
39: ; preds = %31
%40 = and i32 %34, 1
%41 = icmp eq i32 %40, 0
br i1 %41, label %48, label %42
42: ; preds = %39
%43 = urem i32 %21, 10
%44 = zext i32 %37 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %44
store i32 %43, i32* %45
%46 = udiv i32 %21, 10
%47 = add i32 %34, -2
br label %48
48: ; preds = %42, %39
%49 = phi i32 [ %37, %39 ], [ %47, %42 ]
%50 = phi i32 [ %21, %39 ], [ %46, %42 ]
%51 = icmp eq i32 %37, 0
br i1 %51, label %66, label %52
52: ; preds = %48, %52
%53 = phi i32 [ %64, %52 ], [ %49, %48 ]
%54 = phi i32 [ %63, %52 ], [ %50, %48 ]
%55 = urem i32 %54, 10
%56 = zext i32 %53 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %56
store i32 %55, i32* %57
%58 = udiv i32 %54, 10
%59 = add nsw i32 %53, -1
%60 = urem i32 %58, 10
%61 = zext i32 %59 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %61
store i32 %60, i32* %62
%63 = udiv i32 %54, 100
%64 = add nsw i32 %53, -2
%65 = icmp sgt i32 %53, 1
br i1 %65, label %52, label %66
66: ; preds = %48, %52, %31
%67 = bitcast i32** %4 to i8*
store i32* null, i32** %4
%68 = bitcast i32* %5 to i8*
store i32 0, i32* %5
%69 = icmp eq i32 %32, 0
br i1 %69, label %93, label %70
70: ; preds = %66
%71 = add i32 %32, -1
br label %72
72: ; preds = %89, %70
%73 = phi i32* [ %36, %70 ], [ %92, %89 ]
%74 = phi i32 [ 0, %70 ], [ %90, %89 ]
%75 = phi i32 [ %34, %70 ], [ %83, %89 ]
%76 = call i32 @update_seq(i32* %73, i32 %75, i32** %4, i32* %5)
%77 = icmp eq i32 %74, %71
br i1 %77, label %78, label %82
78: ; preds = %72
%79 = load i32*, i32** %4
%80 = load i32, i32* %5
%81 = call i32 @print_seq(i32* %79, i32 %80)
br label %82
82: ; preds = %78, %72
%83 = load i32, i32* %5
store i32 0, i32* %5
%84 = call i32 @swap_ptr(i32** %3, i32** %4)
%85 = load i32*, i32** %4
%86 = icmp eq i32* %85, null
br i1 %86, label %89, label %87
87: ; preds = %82
%88 = call i32 @free(i32* %85)
br label %89
89: ; preds = %82, %87
%90 = add nuw i32 %74, 1
%91 = icmp eq i32 %90, %32
%92 = load i32*, i32** %3
br i1 %91, label %93, label %72
93: ; preds = %89, %66
%94 = phi i32* [ %36, %66 ], [ %92, %89 ]
%95 = icmp eq i32* %94, null
br i1 %95, label %98, label %96
96: ; preds = %93
%97 = call i32 @free(i32* %94)
br label %98
98: ; preds = %96, %93
ret i32 0
}