#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 uint64_t;

/* Variables and functions */
int *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memset(int *, int, int);
uint64_t *sieve(uint64_t max) {
  uint64_t i = 0;
  uint64_t j = 0;
  uint64_t *se = malloc((max + 1) * sizeof(uint64_t));
  memset(se, 1, (max + 1) * sizeof(uint64_t));
  se[0] = 0;
  se[1] = 0;
  for (i = 2; i <= max; i++) {
    if (se[i]) {
      for (j = i; (i * j) <= max; j++) {
        se[(i * j)] = 0;
      }
    }
  }
  return se;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sieve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
mov    $0x1,%esi
call   1030 <memset@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movl   $0x0,0x4(%rax)
movl   $0x2,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     11f7 <sieve+0xd7>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     11e4 <sieve+0xc4>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     11df <sieve+0xbf>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11ac <sieve+0x8c>
jmp    11e4 <sieve+0xc4>
jmp    11e9 <sieve+0xc9>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1188 <sieve+0x68>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sieve>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edi,%r14d
lea    0x4(,%r14,4),%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %rax,%rdi
mov    $0x1,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <memset@plt>
movq   $0x0,(%rbx)
cmp    $0x2,%r14d
jge    115d <sieve+0x3d>
mov    %rbx,%rax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret
lea    0x1(%r14),%eax
mov    $0x2,%ecx
mov    $0x5,%edx
mov    $0x4,%esi
jmp    118e <sieve+0x6e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rcx
add    %edx,%esi
add    $0x2,%edx
cmp    %rax,%rcx
je     1155 <sieve+0x35>
cmpl   $0x0,(%rbx,%rcx,4)
je     1180 <sieve+0x60>
mov    %ecx,%edi
imul   %ecx,%edi
cmp    %r14d,%edi
jg     1180 <sieve+0x60>
mov    %esi,%edi
mov    %edi,%ebp
movl   $0x0,(%rbx,%rbp,4)
add    %ecx,%edi
cmp    %r14d,%edi
jle    11a0 <sieve+0x80>
jmp    1180 <sieve+0x60>

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

LLVM IR (-O2):
define i32* @sieve(i32 %0) {
%2 = shl i32 %0, 2
%3 = add i32 %2, 4
%4 = tail call i32* @malloc(i32 %3)
%5 = tail call i32 @memset(i32* %4, i32 1, i32 %3)
store i32 0, i32* %4
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 1
store i32 0, i32* %6
%7 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %7, label %32, label %8
8: ; preds = %1
%9 = add nuw nsw i32 %0, 1
%10 = zext i32 %9 to i64
br label %11
11: ; preds = %8, %29
%12 = phi i64 [ 2, %8 ], [ %30, %29 ]
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
%15 = icmp eq i32 %14, 0
%16 = trunc i64 %12 to i32
%17 = mul nsw i32 %16, %16
%18 = icmp sgt i32 %17, %0
%19 = select i1 %15, i1 true, i1 %18
br i1 %19, label %29, label %20
20: ; preds = %11, %20
%21 = phi i64 [ %25, %20 ], [ %12, %11 ]
%22 = phi i32 [ %27, %20 ], [ %17, %11 ]
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %23
store i32 0, i32* %24
%25 = add nuw nsw i64 %21, 1
%26 = trunc i64 %25 to i32
%27 = mul nsw i32 %26, %16
%28 = icmp sgt i32 %27, %0
br i1 %28, label %29, label %20
29: ; preds = %20, %11
%30 = add nuw nsw i64 %12, 1
%31 = icmp eq i64 %30, %10
br i1 %31, label %32, label %11
32: ; preds = %29, %1
ret i32* %4
}