#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 */
unsigned char *malloc(int);
int RGB2Gray(unsigned char (*rgb)[3], unsigned char **gray, int w, int h) {
  int i;
  *gray = malloc(w * h * sizeof *gray);
  if (*gray == NULL)
    return -3;
  for (i = 0; i < w * h; ++i) {
    (*gray)[i] = (rgb[i][0] + rgb[i][1] + rgb[i][2]) / 3;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<RGB2Gray>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
imul   -0x20(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmpq   $0x0,(%rax)
jne    115e <RGB2Gray+0x4e>
movl   $0xfffffffd,-0x4(%rbp)
jmp    11e0 <RGB2Gray+0xd0>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11d9 <RGB2Gray+0xc9>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
imul   $0x3,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movzbl (%rax),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
imul   $0x3,%rdx,%rdx
add    %rdx,%rcx
movzbl 0x1(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
imul   $0x3,%rdx,%rdx
add    %rdx,%rcx
movzbl 0x2(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %al,%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1165 <RGB2Gray+0x55>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<RGB2Gray>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %edx,%r15d
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbx
imul   %ecx,%r15d
lea    0x0(,%r15,8),%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,(%r14)
test   %rax,%rax
je     117d <RGB2Gray+0x6d>
test   %r15d,%r15d
jle    1185 <RGB2Gray+0x75>
mov    %r15d,%edx
add    $0x2,%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
xor    %r8d,%r8d
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
movzbl -0x2(%rbx),%edi
movzbl -0x1(%rbx),%ecx
add    %edi,%ecx
movzbl (%rbx),%edi
add    %ecx,%edi
imul   $0xaaab,%edi,%ecx
shr    $0x11,%ecx
mov    %cl,(%rax,%rsi,1)
cmp    %rsi,%rdx
je     1188 <RGB2Gray+0x78>
mov    (%r14),%rax
add    $0x3,%rbx
add    $0x1,%rsi
jmp    1150 <RGB2Gray+0x40>
mov    $0xfffffffd,%r8d
jmp    1188 <RGB2Gray+0x78>
xor    %r8d,%r8d
mov    %r8d,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @RGB2Gray([3 x i8]* %0, i8** %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca [3 x i8]*
%7 = alloca i8**
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store [3 x i8]* %0, [3 x i8]** %6
store i8** %1, i8*** %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%11 = load i32, i32* %8
%12 = load i32, i32* %9
%13 = mul nsw i32 %11, %12
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = mul i64 %14, 8
%16 = trunc i64 %15 to i32
%17 = call i8* @malloc(i32 %16)
%18 = load i8**, i8*** %7
store i8* %17, i8** %18
%19 = load i8**, i8*** %7
%20 = load i8*, i8** %19
%21 = icmp eq i8* %20, null
br i1 %21, label %22, label %23
22: ; preds = %4
store i32 -3, i32* %5
br label %65
23: ; preds = %4
store i32 0, i32* %10
br label %24
24: ; preds = %61, %23
%25 = load i32, i32* %10
%26 = load i32, i32* %8
%27 = load i32, i32* %9
%28 = mul nsw i32 %26, %27
%29 = icmp slt i32 %25, %28
br i1 %29, label %30, label %64
30: ; preds = %24
%31 = load [3 x i8]*, [3 x i8]** %6
%32 = load i32, i32* %10
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds [3 x i8], [3 x i8]* %31, i64 %33
%35 = getelementptr inbounds [3 x i8], [3 x i8]* %34, i64 0, i64 0
%36 = load i8, i8* %35
%37 = zext i8 %36 to i32
%38 = load [3 x i8]*, [3 x i8]** %6
%39 = load i32, i32* %10
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds [3 x i8], [3 x i8]* %38, i64 %40
%42 = getelementptr inbounds [3 x i8], [3 x i8]* %41, i64 0, i64 1
%43 = load i8, i8* %42
%44 = zext i8 %43 to i32
%45 = add nsw i32 %37, %44
%46 = load [3 x i8]*, [3 x i8]** %6
%47 = load i32, i32* %10
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds [3 x i8], [3 x i8]* %46, i64 %48
%50 = getelementptr inbounds [3 x i8], [3 x i8]* %49, i64 0, i64 2
%51 = load i8, i8* %50
%52 = zext i8 %51 to i32
%53 = add nsw i32 %45, %52
%54 = sdiv i32 %53, 3
%55 = trunc i32 %54 to i8
%56 = load i8**, i8*** %7
%57 = load i8*, i8** %56
%58 = load i32, i32* %10
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %59
store i8 %55, i8* %60
br label %61
61: ; preds = %30
%62 = load i32, i32* %10
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %10
br label %24
64: ; preds = %24
store i32 0, i32* %5
br label %65
65: ; preds = %64, %22
%66 = load i32, i32* %5
ret i32 %66
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @RGB2Gray([3 x i8]* nocapture %0, i8** nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = mul nsw i32 %3, %2
%6 = shl i32 %5, 3
%7 = tail call i8* @malloc(i32 %6)
store i8* %7, i8** %1
%8 = icmp eq i8* %7, null
br i1 %8, label %34, label %9
9: ; preds = %4
%10 = icmp sgt i32 %5, 0
br i1 %10, label %11, label %34
11: ; preds = %9
%12 = zext i32 %5 to i64
br label %13
13: ; preds = %32, %11
%14 = phi i8* [ %7, %11 ], [ %33, %32 ]
%15 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %30, %32 ]
%16 = getelementptr inbounds [3 x i8], [3 x i8]* %0, i64 %15, i64 0
%17 = load i8, i8* %16
%18 = zext i8 %17 to i16
%19 = getelementptr inbounds [3 x i8], [3 x i8]* %0, i64 %15, i64 1
%20 = load i8, i8* %19
%21 = zext i8 %20 to i16
%22 = add nuw nsw i16 %21, %18
%23 = getelementptr inbounds [3 x i8], [3 x i8]* %0, i64 %15, i64 2
%24 = load i8, i8* %23
%25 = zext i8 %24 to i16
%26 = add nuw nsw i16 %22, %25
%27 = udiv i16 %26, 3
%28 = trunc i16 %27 to i8
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %15
store i8 %28, i8* %29
%30 = add nuw nsw i64 %15, 1
%31 = icmp eq i64 %30, %12
br i1 %31, label %34, label %32
32: ; preds = %13
%33 = load i8*, i8** %1
br label %13
34: ; preds = %13, %9, %4
%35 = phi i32 [ -3, %4 ], [ 0, %9 ], [ 0, %13 ]
ret i32 %35
}