#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__ calloc(int, int);
int /*<<< orphan*/ free(int *);
int sqrt(int);
int countPrimes(int n) {
  int k = 2;
  int nk;
  int sqn = sqrt(n);
  int cnt = 0;
  int *arr = (int *)calloc(n, sizeof(int));
  arr[0] = 1;
  while (k <= sqn) {
    if (k < 463441)
      for (nk = k * k; nk < n; nk += k)
        arr[nk - 1] = 1;
    k++;
    while (k < n && arr[k - 1])
      k++;
  }
  for (int i = 2; i < n; i++) {
    if (!arr[i - 1])
      cnt++;
  }
  free(arr);
  return cnt;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<countPrimes>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x2,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
call   1050 <sqrt@plt>
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    $0x4,%esi
call   1040 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     1219 <countPrimes+0xe9>
cmpl   $0x71251,-0x8(%rbp)
jge    11c5 <countPrimes+0x95>
mov    -0x8(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11c0 <countPrimes+0x90>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1192 <countPrimes+0x62>
jmp    11c5 <countPrimes+0x95>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x4(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x25(%rbp)
jge    11f6 <countPrimes+0xc6>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
setne  %al
mov    %al,-0x25(%rbp)
mov    -0x25(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1206 <countPrimes+0xd6>
jmp    1214 <countPrimes+0xe4>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    11ce <countPrimes+0x9e>
jmp    116f <countPrimes+0x3f>
movl   $0x2,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    125f <countPrimes+0x12f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    124c <countPrimes+0x11c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1251 <countPrimes+0x121>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1220 <countPrimes+0xf0>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<countPrimes>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edi,%ebx
call   1050 <sqrt@plt>
mov    %eax,%r14d
mov    %ebx,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1040 <calloc@plt>
movl   $0x1,(%rax)
cmp    $0x2,%r14d
jge    117d <countPrimes+0x4d>
xor    %ebp,%ebp
cmp    $0x3,%ebx
jl     12d1 <countPrimes+0x1a1>
mov    %ebx,%ecx
lea    -0x2(%rcx),%rsi
cmp    $0x8,%rsi
jae    11f9 <countPrimes+0xc9>
xor    %ebp,%ebp
mov    $0x2,%edx
jmp    12c0 <countPrimes+0x190>
movslq %ebx,%rcx
mov    $0x2,%edx
jmp    1195 <countPrimes+0x65>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r14d,%edi
jge    1156 <countPrimes+0x26>
cmp    $0x71250,%edx
jg     11d0 <countPrimes+0xa0>
mov    %edx,%esi
imul   %edx,%esi
cmp    %ebx,%esi
jge    11d0 <countPrimes+0xa0>
movslq %esi,%rsi
movslq %edx,%rbp
nopl   0x0(%rax)
movl   $0x1,-0x4(%rax,%rsi,4)
add    %rbp,%rsi
cmp    %rcx,%rsi
jl     11b0 <countPrimes+0x80>
jmp    11d3 <countPrimes+0xa3>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movslq %edx,%rbp
add    $0x1,%edx
cmp    %edx,%ebx
cmovg  %ebx,%edx
lea    -0x1(%rdx),%edi
xchg   %ax,%ax
lea    0x1(%rbp),%rsi
cmp    %rcx,%rsi
jge    1190 <countPrimes+0x60>
cmpl   $0x0,(%rax,%rbp,4)
mov    %rsi,%rbp
jne    11e0 <countPrimes+0xb0>
lea    -0x1(%rsi),%edi
mov    %esi,%edx
jmp    1190 <countPrimes+0x60>
mov    %rsi,%rdx
and    $0xfffffffffffffff8,%rdx
lea    -0x8(%rdx),%rdi
mov    %rdi,%rbx
shr    $0x3,%rbx
add    $0x1,%rbx
test   %rdi,%rdi
je     12e0 <countPrimes+0x1b0>
mov    %rbx,%rdi
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
pxor   %xmm2,%xmm2
mov    $0x1,%ebp
pxor   %xmm0,%xmm0
pxor   %xmm1,%xmm1
movdqu (%rax,%rbp,4),%xmm3
movdqu 0x10(%rax,%rbp,4),%xmm4
movdqu 0x20(%rax,%rbp,4),%xmm5
movdqu 0x30(%rax,%rbp,4),%xmm6
pcmpeqd %xmm2,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm0
pcmpeqd %xmm2,%xmm4
psubd  %xmm4,%xmm1
pcmpeqd %xmm2,%xmm5
psubd  %xmm5,%xmm0
pcmpeqd %xmm2,%xmm6
psubd  %xmm6,%xmm1
add    $0x10,%rbp
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
jne    1230 <countPrimes+0x100>
test   $0x1,%bl
je     1295 <countPrimes+0x165>
movdqu (%rax,%rbp,4),%xmm2
movdqu 0x10(%rax,%rbp,4),%xmm3
pxor   %xmm4,%xmm4
pcmpeqd %xmm4,%xmm2
psubd  %xmm2,%xmm0
pcmpeqd %xmm4,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%ebp
cmp    %rdx,%rsi
je     12d1 <countPrimes+0x1a1>
or     $0x2,%rdx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmpl   $0x1,-0x4(%rax,%rdx,4)
adc    $0x0,%ebp
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    12c0 <countPrimes+0x190>
mov    %rax,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %ebp,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret
pxor   %xmm0,%xmm0
mov    $0x1,%ebp
pxor   %xmm1,%xmm1
test   $0x1,%bl
jne    1276 <countPrimes+0x146>
jmp    1295 <countPrimes+0x165>

LLVM IR (-O0):
define i32 @countPrimes(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 2, i32* %3
%9 = load i32, i32* %2
%10 = call i32 @sqrt(i32 %9)
store i32 %10, i32* %5
store i32 0, i32* %6
%11 = load i32, i32* %2
%12 = call i64 @calloc(i32 %11, i32 4)
%13 = inttoptr i64 %12 to i32*
store i32* %13, i32** %7
%14 = load i32*, i32** %7
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 0
store i32 1, i32* %15
br label %16
16: ; preds = %62, %1
%17 = load i32, i32* %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = icmp sle i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %63
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %3
%22 = icmp slt i32 %21, 463441
br i1 %22, label %23, label %42
23: ; preds = %20
%24 = load i32, i32* %3
%25 = load i32, i32* %3
%26 = mul nsw i32 %24, %25
store i32 %26, i32* %4
br label %27
27: ; preds = %37, %23
%28 = load i32, i32* %4
%29 = load i32, i32* %2
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %41
31: ; preds = %27
%32 = load i32*, i32** %7
%33 = load i32, i32* %4
%34 = sub nsw i32 %33, 1
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %35
store i32 1, i32* %36
br label %37
37: ; preds = %31
%38 = load i32, i32* %3
%39 = load i32, i32* %4
%40 = add nsw i32 %39, %38
store i32 %40, i32* %4
br label %27
41: ; preds = %27
br label %42
42: ; preds = %41, %20
%43 = load i32, i32* %3
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %3
br label %45
45: ; preds = %59, %42
%46 = load i32, i32* %3
%47 = load i32, i32* %2
%48 = icmp slt i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %57
49: ; preds = %45
%50 = load i32*, i32** %7
%51 = load i32, i32* %3
%52 = sub nsw i32 %51, 1
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = icmp ne i32 %55, 0
br label %57
57: ; preds = %49, %45
%58 = phi i1 [ false, %45 ], [ %56, %49 ]
br i1 %58, label %59, label %62
59: ; preds = %57
%60 = load i32, i32* %3
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %3
br label %45
62: ; preds = %57
br label %16
63: ; preds = %16
store i32 2, i32* %8
br label %64
64: ; preds = %80, %63
%65 = load i32, i32* %8
%66 = load i32, i32* %2
%67 = icmp slt i32 %65, %66
br i1 %67, label %68, label %83
68: ; preds = %64
%69 = load i32*, i32** %7
%70 = load i32, i32* %8
%71 = sub nsw i32 %70, 1
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
%75 = icmp ne i32 %74, 0
br i1 %75, label %79, label %76
76: ; preds = %68
%77 = load i32, i32* %6
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %6
br label %79
79: ; preds = %76, %68
br label %80
80: ; preds = %79
%81 = load i32, i32* %8
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %8
br label %64
83: ; preds = %64
%84 = load i32*, i32** %7
%85 = call i32 @free(i32* %84)
%86 = load i32, i32* %6
ret i32 %86
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @countPrimes(i32 %0) {
%2 = tail call i32 @sqrt(i32 %0)
%3 = tail call i64 @calloc(i32 %0, i32 4)
%4 = inttoptr i64 %3 to i32*
store i32 1, i32* %4
%5 = icmp slt i32 %2, 2
br i1 %5, label %8, label %6
6: ; preds = %1
%7 = sext i32 %0 to i64
br label %89
8: ; preds = %122, %1
%9 = icmp sgt i32 %0, 2
br i1 %9, label %10, label %126
10: ; preds = %8
%11 = zext i32 %0 to i64
%12 = add nsw i64 %11, -2
%13 = icmp ult i64 %12, 8
br i1 %13, label %86, label %14
14: ; preds = %10
%15 = and i64 %12, -8
%16 = or i64 %15, 2
%17 = add nsw i64 %15, -8
%18 = lshr exact i64 %17, 3
%19 = add nuw nsw i64 %18, 1
%20 = and i64 %19, 1
%21 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %21, label %60, label %22
22: ; preds = %14
%23 = and i64 %19, 4611686018427387902
br label %24
24: ; preds = %24, %22
%25 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %55, %24 ]
%26 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %22 ], [ %53, %24 ]
%27 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %22 ], [ %54, %24 ]
%28 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %56, %24 ]
%29 = or i64 %25, 1
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %29
%31 = bitcast i32* %30 to <4 x i32>*
%32 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %31
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 4
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
%35 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %34
%36 = icmp eq <4 x i32> %32, zeroinitializer
%37 = icmp eq <4 x i32> %35, zeroinitializer
%38 = zext <4 x i1> %36 to <4 x i32>
%39 = zext <4 x i1> %37 to <4 x i32>
%40 = add <4 x i32> %26, %38
%41 = add <4 x i32> %27, %39
%42 = or i64 %25, 9
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %42
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 4
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
%48 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %47
%49 = icmp eq <4 x i32> %45, zeroinitializer
%50 = icmp eq <4 x i32> %48, zeroinitializer
%51 = zext <4 x i1> %49 to <4 x i32>
%52 = zext <4 x i1> %50 to <4 x i32>
%53 = add <4 x i32> %40, %51
%54 = add <4 x i32> %41, %52
%55 = add nuw i64 %25, 16
%56 = add i64 %28, 2
%57 = icmp eq i64 %56, %23
br i1 %57, label %58, label %24
58: ; preds = %24
%59 = or i64 %55, 1
br label %60
60: ; preds = %58, %14
%61 = phi <4 x i32> [ undef, %14 ], [ %53, %58 ]
%62 = phi <4 x i32> [ undef, %14 ], [ %54, %58 ]
%63 = phi i64 [ 1, %14 ], [ %59, %58 ]
%64 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %14 ], [ %53, %58 ]
%65 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %14 ], [ %54, %58 ]
%66 = icmp eq i64 %20, 0
br i1 %66, label %80, label %67
67: ; preds = %60
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %63
%69 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
%70 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %69
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 4
%72 = bitcast i32* %71 to <4 x i32>*
%73 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %72
%74 = icmp eq <4 x i32> %70, zeroinitializer
%75 = icmp eq <4 x i32> %73, zeroinitializer
%76 = zext <4 x i1> %74 to <4 x i32>
%77 = zext <4 x i1> %75 to <4 x i32>
%78 = add <4 x i32> %64, %76
%79 = add <4 x i32> %65, %77
br label %80
80: ; preds = %60, %67
%81 = phi <4 x i32> [ %61, %60 ], [ %78, %67 ]
%82 = phi <4 x i32> [ %62, %60 ], [ %79, %67 ]
%83 = add <4 x i32> %82, %81
%84 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %83)
%85 = icmp eq i64 %12, %15
br i1 %85, label %126, label %86
86: ; preds = %10, %80
%87 = phi i64 [ 2, %10 ], [ %16, %80 ]
%88 = phi i32 [ 0, %10 ], [ %84, %80 ]
br label %129
89: ; preds = %6, %122
%90 = phi i32 [ %124, %122 ], [ 2, %6 ]
%91 = icmp slt i32 %90, 463441
%92 = mul i32 %90, %90
%93 = icmp slt i32 %92, %0
%94 = and i1 %91, %93
br i1 %94, label %97, label %95
95: ; preds = %89
%96 = sext i32 %90 to i64
br label %106
97: ; preds = %89
%98 = sext i32 %92 to i64
%99 = sext i32 %90 to i64
br label %100
100: ; preds = %97, %100
%101 = phi i64 [ %98, %97 ], [ %104, %100 ]
%102 = add nsw i64 %101, -1
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %102
store i32 1, i32* %103
%104 = add i64 %101, %99
%105 = icmp slt i64 %104, %7
br i1 %105, label %100, label %106
106: ; preds = %100, %95
%107 = phi i64 [ %96, %95 ], [ %99, %100 ]
%108 = add i32 %90, 1
%109 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %0, i32 %108)
%110 = add i32 %109, -1
br label %111
111: ; preds = %115, %106
%112 = phi i64 [ %113, %115 ], [ %107, %106 ]
%113 = add nsw i64 %112, 1
%114 = icmp slt i64 %113, %7
br i1 %114, label %115, label %122
115: ; preds = %111
%116 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %112
%117 = load i32, i32* %116
%118 = icmp eq i32 %117, 0
br i1 %118, label %119, label %111
119: ; preds = %115
%120 = trunc i64 %112 to i32
%121 = trunc i64 %113 to i32
br label %122
122: ; preds = %111, %119
%123 = phi i32 [ %120, %119 ], [ %110, %111 ]
%124 = phi i32 [ %121, %119 ], [ %109, %111 ]
%125 = icmp slt i32 %123, %2
br i1 %125, label %89, label %8
126: ; preds = %129, %80, %8
%127 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %84, %80 ], [ %137, %129 ]
%128 = tail call i32 @free(i32* %4)
ret i32 %127
129: ; preds = %86, %129
%130 = phi i64 [ %138, %129 ], [ %87, %86 ]
%131 = phi i32 [ %137, %129 ], [ %88, %86 ]
%132 = add nsw i64 %130, -1
%133 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %132
%134 = load i32, i32* %133
%135 = icmp eq i32 %134, 0
%136 = zext i1 %135 to i32
%137 = add nuw nsw i32 %131, %136
%138 = add nuw nsw i64 %130, 1
%139 = icmp eq i64 %138, %11
br i1 %139, label %126, label %129
}