#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*/ free(int *);
scalar_t__ malloc(int);
void dwt_interleave(int *a, int n, int x) {
  int dn, sn, i;
  int *b;
  dn = n / 2;
  sn = (n + 1) / 2;
  b = (int *)malloc(n * sizeof(int));
  for (i = 0; i < sn; i++)
    b[2 * i] = a[i * x];
  for (i = 0; i < dn; i++)
    b[2 * i + 1] = a[(sn + i) * x];
  for (i = 0; i < n; i++)
    a[i * x] = b[i];
  free(b);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dwt_interleave>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11a6 <dwt_interleave+0x86>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    116b <dwt_interleave+0x4b>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11ee <dwt_interleave+0xce>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11ad <dwt_interleave+0x8d>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    122b <dwt_interleave+0x10b>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11f5 <dwt_interleave+0xd5>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dwt_interleave>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
lea    0x0(,%r15,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
test   %r15d,%r15d
jle    1311 <dwt_interleave+0x1f1>
lea    0x1(%r15),%ecx
shr    $0x1f,%ecx
lea    (%r15,%rcx,1),%r8d
add    $0x1,%r8d
sar    %r8d
cmp    $0x2,%r8d
mov    $0x1,%edi
cmovge %r8d,%edi
movslq %ebp,%r11
lea    -0x1(%rdi),%rcx
mov    %edi,%r9d
and    $0x3,%r9d
cmp    $0x3,%rcx
jae    117c <dwt_interleave+0x5c>
xor    %ebp,%ebp
jmp    11c8 <dwt_interleave+0xa8>
and    $0x7ffffffc,%edi
mov    %r11,%rcx
shl    $0x4,%rcx
lea    0x0(,%r11,4),%rdx
lea    (%rdx,%rdx,2),%rdx
xor    %ebp,%ebp
mov    %r14,%rsi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsi),%ebx
mov    %ebx,(%rax,%rbp,8)
mov    (%rsi,%r11,4),%ebx
mov    %ebx,0x8(%rax,%rbp,8)
mov    (%rsi,%r11,8),%ebx
mov    %ebx,0x10(%rax,%rbp,8)
mov    (%rsi,%rdx,1),%ebx
mov    %ebx,0x18(%rax,%rbp,8)
add    $0x4,%rbp
add    %rcx,%rsi
cmp    %rbp,%rdi
jne    11a0 <dwt_interleave+0x80>
test   %r9,%r9
je     1201 <dwt_interleave+0xe1>
lea    (%rax,%rbp,8),%rcx
imul   %r11,%rbp
lea    (%r14,%rbp,4),%rdx
lea    0x0(,%r11,4),%rsi
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    (%rdx),%ebp
mov    %ebp,(%rcx,%rdi,8)
add    $0x1,%rdi
add    %rsi,%rdx
cmp    %rdi,%r9
jne    11f0 <dwt_interleave+0xd0>
cmp    $0x2,%r15d
jl     127f <dwt_interleave+0x15f>
mov    %r15d,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %r15d,%ecx
sar    %ecx
movslq %r8d,%r9
mov    %ecx,%r8d
mov    %r15d,%ecx
and    $0xfffffffe,%ecx
cmp    $0x2,%ecx
jne    1227 <dwt_interleave+0x107>
xor    %edi,%edi
jmp    126a <dwt_interleave+0x14a>
mov    %r8d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
lea    0x1(%r9),%rcx
imul   %r11,%rcx
lea    0x0(,%r11,8),%rbp
mov    %r9,%rdx
imul   %r11,%rdx
xor    %edi,%edi
mov    %r14,%rsi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsi,%rdx,4),%ebx
mov    %ebx,0x4(%rax,%rdi,8)
mov    (%rsi,%rcx,4),%ebx
mov    %ebx,0xc(%rax,%rdi,8)
add    $0x2,%rdi
add    %rbp,%rsi
cmp    %rdi,%r10
jne    1250 <dwt_interleave+0x130>
test   $0x1,%r8b
je     127f <dwt_interleave+0x15f>
add    %rdi,%r9
imul   %r11,%r9
mov    (%r14,%r9,4),%ecx
mov    %ecx,0x4(%rax,%rdi,8)
test   %r15d,%r15d
jle    1311 <dwt_interleave+0x1f1>
mov    %r15d,%esi
lea    -0x1(%rsi),%rcx
mov    %esi,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%rcx
jae    12a0 <dwt_interleave+0x180>
xor    %edi,%edi
jmp    12e8 <dwt_interleave+0x1c8>
and    $0xfffffffc,%esi
mov    %r11,%rcx
shl    $0x4,%rcx
lea    0x0(,%r11,4),%rdx
lea    (%rdx,%rdx,2),%rbp
xor    %edi,%edi
mov    %r14,%rdx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rax,%rdi,4),%ebx
mov    %ebx,(%rdx)
mov    0x4(%rax,%rdi,4),%ebx
mov    %ebx,(%rdx,%r11,4)
mov    0x8(%rax,%rdi,4),%ebx
mov    %ebx,(%rdx,%r11,8)
mov    0xc(%rax,%rdi,4),%ebx
mov    %ebx,(%rdx,%rbp,1)
add    $0x4,%rdi
add    %rcx,%rdx
cmp    %rdi,%rsi
jne    12c0 <dwt_interleave+0x1a0>
test   %r8,%r8
je     1311 <dwt_interleave+0x1f1>
lea    (%rax,%rdi,4),%rcx
imul   %r11,%rdi
lea    (%r14,%rdi,4),%rdx
shl    $0x2,%r11
xor    %esi,%esi
nop
mov    (%rcx,%rsi,4),%edi
mov    %edi,(%rdx)
add    $0x1,%rsi
add    %r11,%rdx
cmp    %rsi,%r8
jne    1300 <dwt_interleave+0x1e0>
mov    %rax,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @dwt_interleave(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32*
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i32, i32* %5
%12 = sdiv i32 %11, 2
store i32 %12, i32* %7
%13 = load i32, i32* %5
%14 = add nsw i32 %13, 1
%15 = sdiv i32 %14, 2
store i32 %15, i32* %8
%16 = load i32, i32* %5
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = mul i64 %17, 4
%19 = trunc i64 %18 to i32
%20 = call i64 @malloc(i32 %19)
%21 = inttoptr i64 %20 to i32*
store i32* %21, i32** %10
store i32 0, i32* %9
br label %22
22: ; preds = %39, %3
%23 = load i32, i32* %9
%24 = load i32, i32* %8
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %42
26: ; preds = %22
%27 = load i32*, i32** %4
%28 = load i32, i32* %9
%29 = load i32, i32* %6
%30 = mul nsw i32 %28, %29
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32*, i32** %10
%35 = load i32, i32* %9
%36 = mul nsw i32 2, %35
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %37
store i32 %33, i32* %38
br label %39
39: ; preds = %26
%40 = load i32, i32* %9
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %9
br label %22
42: ; preds = %22
store i32 0, i32* %9
br label %43
43: ; preds = %63, %42
%44 = load i32, i32* %9
%45 = load i32, i32* %7
%46 = icmp slt i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %66
47: ; preds = %43
%48 = load i32*, i32** %4
%49 = load i32, i32* %8
%50 = load i32, i32* %9
%51 = add nsw i32 %49, %50
%52 = load i32, i32* %6
%53 = mul nsw i32 %51, %52
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = load i32*, i32** %10
%58 = load i32, i32* %9
%59 = mul nsw i32 2, %58
%60 = add nsw i32 %59, 1
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %61
store i32 %56, i32* %62
br label %63
63: ; preds = %47
%64 = load i32, i32* %9
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %9
br label %43
66: ; preds = %43
store i32 0, i32* %9
br label %67
67: ; preds = %83, %66
%68 = load i32, i32* %9
%69 = load i32, i32* %5
%70 = icmp slt i32 %68, %69
br i1 %70, label %71, label %86
71: ; preds = %67
%72 = load i32*, i32** %10
%73 = load i32, i32* %9
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = load i32*, i32** %4
%78 = load i32, i32* %9
%79 = load i32, i32* %6
%80 = mul nsw i32 %78, %79
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %81
store i32 %76, i32* %82
br label %83
83: ; preds = %71
%84 = load i32, i32* %9
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %9
br label %67
86: ; preds = %67
%87 = load i32*, i32** %10
%88 = call i32 @free(i32* %87)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @dwt_interleave(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sdiv i32 %1, 2
%5 = add nsw i32 %1, 1
%6 = sdiv i32 %5, 2
%7 = shl i32 %1, 2
%8 = tail call i64 @malloc(i32 %7)
%9 = inttoptr i64 %8 to i32*
%10 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %10, label %11, label %153
11: ; preds = %3
%12 = sext i32 %2 to i64
%13 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %6, i32 1)
%14 = zext i32 %13 to i64
%15 = add nsw i64 %14, -1
%16 = and i64 %14, 3
%17 = icmp ult i64 %15, 3
br i1 %17, label %20, label %18
18: ; preds = %11
%19 = and i64 %14, 2147483644
br label %45
20: ; preds = %45, %11
%21 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %71, %45 ]
%22 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %22, label %34, label %23
23: ; preds = %20, %23
%24 = phi i64 [ %31, %23 ], [ %21, %20 ]
%25 = phi i64 [ %32, %23 ], [ 0, %20 ]
%26 = mul nsw i64 %24, %12
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = shl nuw nsw i64 %24, 1
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %29
store i32 %28, i32* %30
%31 = add nuw nsw i64 %24, 1
%32 = add i64 %25, 1
%33 = icmp eq i64 %32, %16
br i1 %33, label %34, label %23
34: ; preds = %23, %20
%35 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %35, label %36, label %85
36: ; preds = %34
%37 = sext i32 %6 to i64
%38 = sext i32 %2 to i64
%39 = zext i32 %4 to i64
%40 = and i64 %39, 1
%41 = and i32 %1, -2
%42 = icmp eq i32 %41, 2
br i1 %42, label %74, label %43
43: ; preds = %36
%44 = and i64 %39, 4294967294
br label %94
45: ; preds = %45, %18
%46 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %71, %45 ]
%47 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %72, %45 ]
%48 = mul nsw i64 %46, %12
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = shl nuw nsw i64 %46, 1
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %51
store i32 %50, i32* %52
%53 = or i64 %46, 1
%54 = mul nsw i64 %53, %12
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = shl nuw nsw i64 %53, 1
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %57
store i32 %56, i32* %58
%59 = or i64 %46, 2
%60 = mul nsw i64 %59, %12
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = shl nuw nsw i64 %59, 1
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %63
store i32 %62, i32* %64
%65 = or i64 %46, 3
%66 = mul nsw i64 %65, %12
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %66
%68 = load i32, i32* %67
%69 = shl nuw nsw i64 %65, 1
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %69
store i32 %68, i32* %70
%71 = add nuw nsw i64 %46, 4
%72 = add i64 %47, 4
%73 = icmp eq i64 %72, %19
br i1 %73, label %20, label %45
74: ; preds = %94, %36
%75 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %112, %94 ]
%76 = icmp eq i64 %40, 0
br i1 %76, label %85, label %77
77: ; preds = %74
%78 = add nsw i64 %75, %37
%79 = mul nsw i64 %78, %38
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %79
%81 = load i32, i32* %80
%82 = shl nuw nsw i64 %75, 1
%83 = or i64 %82, 1
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %83
store i32 %81, i32* %84
br label %85
85: ; preds = %77, %74, %34
br i1 %10, label %86, label %153
86: ; preds = %85
%87 = sext i32 %2 to i64
%88 = zext i32 %1 to i64
%89 = add nsw i64 %88, -1
%90 = and i64 %88, 3
%91 = icmp ult i64 %89, 3
br i1 %91, label %140, label %92
92: ; preds = %86
%93 = and i64 %88, 4294967292
br label %115
94: ; preds = %94, %43
%95 = phi i64 [ 0, %43 ], [ %112, %94 ]
%96 = phi i64 [ 0, %43 ], [ %113, %94 ]
%97 = add nsw i64 %95, %37
%98 = mul nsw i64 %97, %38
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %98
%100 = load i32, i32* %99
%101 = shl nuw nsw i64 %95, 1
%102 = or i64 %101, 1
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %102
store i32 %100, i32* %103
%104 = or i64 %95, 1
%105 = add nsw i64 %104, %37
%106 = mul nsw i64 %105, %38
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %106
%108 = load i32, i32* %107
%109 = shl nuw nsw i64 %104, 1
%110 = or i64 %109, 1
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %110
store i32 %108, i32* %111
%112 = add nuw nsw i64 %95, 2
%113 = add i64 %96, 2
%114 = icmp eq i64 %113, %44
br i1 %114, label %74, label %94
115: ; preds = %115, %92
%116 = phi i64 [ 0, %92 ], [ %137, %115 ]
%117 = phi i64 [ 0, %92 ], [ %138, %115 ]
%118 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %116
%119 = load i32, i32* %118
%120 = mul nsw i64 %116, %87
%121 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %120
store i32 %119, i32* %121
%122 = or i64 %116, 1
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %122
%124 = load i32, i32* %123
%125 = mul nsw i64 %122, %87
%126 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %125
store i32 %124, i32* %126
%127 = or i64 %116, 2
%128 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %127
%129 = load i32, i32* %128
%130 = mul nsw i64 %127, %87
%131 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %130
store i32 %129, i32* %131
%132 = or i64 %116, 3
%133 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %132
%134 = load i32, i32* %133
%135 = mul nsw i64 %132, %87
%136 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %135
store i32 %134, i32* %136
%137 = add nuw nsw i64 %116, 4
%138 = add i64 %117, 4
%139 = icmp eq i64 %138, %93
br i1 %139, label %140, label %115
140: ; preds = %115, %86
%141 = phi i64 [ 0, %86 ], [ %137, %115 ]
%142 = icmp eq i64 %90, 0
br i1 %142, label %153, label %143
143: ; preds = %140, %143
%144 = phi i64 [ %150, %143 ], [ %141, %140 ]
%145 = phi i64 [ %151, %143 ], [ 0, %140 ]
%146 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %144
%147 = load i32, i32* %146
%148 = mul nsw i64 %144, %87
%149 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %148
store i32 %147, i32* %149
%150 = add nuw nsw i64 %144, 1
%151 = add i64 %145, 1
%152 = icmp eq i64 %151, %90
br i1 %152, label %153, label %143
153: ; preds = %140, %143, %3, %85
%154 = tail call i32 @free(i32* %9)
ret void
}