#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 sqrt(int);
int *sieve(int n, int prime[]) {
  prime[0] = prime[1] = 0;
  int i;
  for (i = 2; i <= n; i++)
    prime[i] = 1;
  int m = sqrt(n);
  int j;
  for (i = 2; i <= m; i++) {
    if (prime[i]) {
      for (j = i * i; j <= n; j += i) {
        prime[j] = 0;
      }
    }
  }
  return prime;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sieve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x0,0x4(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     1164 <sieve+0x54>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    113b <sieve+0x2b>
mov    -0x4(%rbp),%edi
call   1030 <sqrt@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     11df <sieve+0xcf>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     11cc <sieve+0xbc>
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     11c7 <sieve+0xb7>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    119e <sieve+0x8e>
jmp    11cc <sieve+0xbc>
jmp    11d1 <sieve+0xc1>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1176 <sieve+0x66>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sieve>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %rsi,%r14
mov    %edi,%ebp
movq   $0x0,(%rsi)
cmp    $0x2,%edi
jl     1201 <sieve+0xf1>
mov    %ebp,%eax
lea    -0x1(%rax),%r8
mov    $0x2,%ecx
cmp    $0x8,%r8
jb     11ea <sieve+0xda>
mov    %r8,%rcx
and    $0xfffffffffffffff8,%rcx
lea    -0x8(%rcx),%rdi
mov    %rdi,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %esi,%edx
and    $0x3,%edx
cmp    $0x18,%rdi
jae    1163 <sieve+0x53>
xor    %edi,%edi
jmp    11aa <sieve+0x9a>
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
xor    %edi,%edi
movaps 0xe90(%rip),%xmm0
movups %xmm0,0x8(%r14,%rdi,4)
movups %xmm0,0x18(%r14,%rdi,4)
movups %xmm0,0x28(%r14,%rdi,4)
movups %xmm0,0x38(%r14,%rdi,4)
movups %xmm0,0x48(%r14,%rdi,4)
movups %xmm0,0x58(%r14,%rdi,4)
movups %xmm0,0x68(%r14,%rdi,4)
movups %xmm0,0x78(%r14,%rdi,4)
add    $0x20,%rdi
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
jne    1170 <sieve+0x60>
test   %rdx,%rdx
je     11e1 <sieve+0xd1>
movaps 0xe4a(%rip),%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x0(,%rdi,4),%rsi
or     $0x8,%rsi
movups %xmm0,(%r14,%rsi,1)
movups %xmm0,0x10(%r14,%rsi,1)
add    $0x8,%rdi
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    11c0 <sieve+0xb0>
cmp    %rcx,%r8
je     1201 <sieve+0xf1>
or     $0x2,%rcx
add    $0x1,%rax
xchg   %ax,%ax
movl   $0x1,(%r14,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    11f0 <sieve+0xe0>
mov    %ebp,%edi
call   1030 <sqrt@plt>
cmp    $0x2,%eax
jge    1215 <sieve+0x105>
mov    %r14,%rax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret
add    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
mov    $0x5,%r8d
mov    $0x4,%edi
mov    $0x8,%esi
jmp    1244 <sieve+0x134>
nop
add    $0x1,%rcx
add    %r8d,%edi
add    $0x2,%r8
add    $0x4,%rsi
cmp    %rax,%rcx
je     120d <sieve+0xfd>
cmpl   $0x0,(%r14,%rcx,4)
je     1230 <sieve+0x120>
mov    %ecx,%edx
imul   %ecx,%edx
cmp    %ebp,%edx
jg     1230 <sieve+0x120>
mov    %edi,%edx
lea    (%r14,%rdx,4),%rbx
mov    %edi,%edx
nopl   0x0(%rax)
movl   $0x0,(%rbx)
add    %rsi,%rbx
add    %ecx,%edx
cmp    %ebp,%edx
jle    1260 <sieve+0x150>
jmp    1230 <sieve+0x120>

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

LLVM IR (-O2):
define i32* @sieve(i32 %0, i32* returned %1) {
%3 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 1
store i32 0, i32* %3
store i32 0, i32* %1
%4 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %4, label %69, label %5
5: ; preds = %2
%6 = add nuw i32 %0, 1
%7 = zext i32 %6 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -2
%9 = icmp ult i64 %8, 8
br i1 %9, label %62, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %8, -8
%12 = or i64 %11, 2
%13 = add nsw i64 %11, -8
%14 = lshr exact i64 %13, 3
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = and i64 %15, 3
%17 = icmp ult i64 %13, 24
br i1 %17, label %46, label %18
18: ; preds = %10
%19 = and i64 %15, 4611686018427387900
br label %20
20: ; preds = %20, %18
%21 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %43, %20 ]
%22 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %44, %20 ]
%23 = or i64 %21, 2
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %23
%25 = bitcast i32* %24 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %25
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 4
%27 = bitcast i32* %26 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %27
%28 = or i64 %21, 10
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %28
%30 = bitcast i32* %29 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %30
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 4
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %32
%33 = or i64 %21, 18
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %33
%35 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %35
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 4
%37 = bitcast i32* %36 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %37
%38 = or i64 %21, 26
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %38
%40 = bitcast i32* %39 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %40
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 4
%42 = bitcast i32* %41 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %42
%43 = add nuw i64 %21, 32
%44 = add i64 %22, 4
%45 = icmp eq i64 %44, %19
br i1 %45, label %46, label %20
46: ; preds = %20, %10
%47 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %43, %20 ]
%48 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %48, label %60, label %49
49: ; preds = %46, %49
%50 = phi i64 [ %57, %49 ], [ %47, %46 ]
%51 = phi i64 [ %58, %49 ], [ 0, %46 ]
%52 = or i64 %50, 2
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %52
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %54
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 4
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %56
%57 = add nuw i64 %50, 8
%58 = add i64 %51, 1
%59 = icmp eq i64 %58, %16
br i1 %59, label %60, label %49
60: ; preds = %49, %46
%61 = icmp eq i64 %8, %11
br i1 %61, label %69, label %62
62: ; preds = %5, %60
%63 = phi i64 [ 2, %5 ], [ %12, %60 ]
br label %64
64: ; preds = %62, %64
%65 = phi i64 [ %67, %64 ], [ %63, %62 ]
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %65
store i32 1, i32* %66
%67 = add nuw nsw i64 %65, 1
%68 = icmp eq i64 %67, %7
br i1 %68, label %69, label %64
69: ; preds = %64, %60, %2
%70 = tail call i32 @sqrt(i32 %0)
%71 = icmp slt i32 %70, 2
br i1 %71, label %100, label %72
72: ; preds = %69
%73 = add nuw i32 %70, 1
%74 = zext i32 %73 to i64
br label %75
75: ; preds = %72, %94
%76 = phi i64 [ 5, %72 ], [ %96, %94 ]
%77 = phi i64 [ 2, %72 ], [ %95, %94 ]
%78 = phi i32 [ 4, %72 ], [ %98, %94 ]
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %77
%80 = load i32, i32* %79
%81 = icmp eq i32 %80, 0
%82 = trunc i64 %77 to i32
%83 = mul nsw i32 %82, %82
%84 = icmp sgt i32 %83, %0
%85 = select i1 %81, i1 true, i1 %84
br i1 %85, label %94, label %86
86: ; preds = %75
%87 = zext i32 %78 to i64
br label %88
88: ; preds = %86, %88
%89 = phi i64 [ %87, %86 ], [ %91, %88 ]
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %89
store i32 0, i32* %90
%91 = add nuw nsw i64 %89, %77
%92 = trunc i64 %91 to i32
%93 = icmp sgt i32 %92, %0
br i1 %93, label %94, label %88
94: ; preds = %88, %75
%95 = add nuw nsw i64 %77, 1
%96 = add nuw nsw i64 %76, 2
%97 = trunc i64 %76 to i32
%98 = add i32 %78, %97
%99 = icmp eq i64 %95, %74
br i1 %99, label %100, label %75
100: ; preds = %94, %69
ret i32* %1
}