#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 int *g_malloc_n(unsigned int, int);
unsigned int *new_zigzag_index(unsigned int size) {
  unsigned int *zigzag_index = g_malloc_n(size * size, sizeof(unsigned int));
  unsigned int i, j, idx;
  if (size == 0)
    return zigzag_index;
  for (i = idx = 0; i < size * 2; i++)
    for (j = (i < size) ? 0 : i - size + 1; j <= i && j < size; j++)
      zigzag_index[(i & 1) ? j * (size - 1) + i : (i - j) * size + j] = idx++;
  return zigzag_index;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<new_zigzag_index>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
imul   -0xc(%rbp),%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <g_malloc_n@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    1147 <new_zigzag_index+0x37>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    123d <new_zigzag_index+0x12d>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jae    1235 <new_zigzag_index+0x125>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    117c <new_zigzag_index+0x6c>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1188 <new_zigzag_index+0x78>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x29(%rbp)
ja     11ab <new_zigzag_index+0x9b>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
setb   %al
mov    %al,-0x29(%rbp)
mov    -0x29(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11bb <new_zigzag_index+0xab>
jmp    1222 <new_zigzag_index+0x112>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11f5 <new_zigzag_index+0xe5>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    1205 <new_zigzag_index+0xf5>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%edx
mov    -0x40(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    118e <new_zigzag_index+0x7e>
jmp    1227 <new_zigzag_index+0x117>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1155 <new_zigzag_index+0x45>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<new_zigzag_index>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%r14d
imul   %edi,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <g_malloc_n@plt>
test   %r14d,%r14d
je     11a8 <new_zigzag_index+0x98>
mov    %r14d,%r9d
add    %r14d,%r9d
je     11a8 <new_zigzag_index+0x98>
mov    $0x1,%r11d
sub    %r14d,%r11d
lea    -0x1(%r14),%r10d
xor    %r8d,%r8d
xor    %edi,%edi
xor    %ecx,%ecx
jmp    1158 <new_zigzag_index+0x48>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ecx
cmp    %r9d,%ecx
je     11a8 <new_zigzag_index+0x98>
lea    (%r11,%rcx,1),%esi
cmp    %r14d,%ecx
cmovb  %r8d,%esi
mov    %ecx,%edx
sub    %esi,%edx
jb     1150 <new_zigzag_index+0x40>
cmp    %r14d,%esi
jae    1150 <new_zigzag_index+0x40>
imul   %r14d,%edx
add    %esi,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %edx,%ebx
test   $0x1,%cl
je     118f <new_zigzag_index+0x7f>
mov    %esi,%ebx
imul   %r10d,%ebx
add    %ecx,%ebx
mov    %ebx,%ebx
mov    %edi,(%rax,%rbx,4)
add    $0x1,%edi
cmp    %esi,%ecx
jbe    1150 <new_zigzag_index+0x40>
add    $0x1,%esi
add    %r11d,%edx
cmp    %r14d,%esi
jb     1180 <new_zigzag_index+0x70>
jmp    1150 <new_zigzag_index+0x40>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32* @new_zigzag_index(i32 %0) {
%2 = mul i32 %0, %0
%3 = tail call i32* @g_malloc_n(i32 %2, i32 4)
%4 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %4, label %46, label %5
5: ; preds = %1
%6 = shl i32 %0, 1
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %46, label %8
8: ; preds = %5
%9 = sub i32 1, %0
%10 = add i32 %0, -1
br label %11
11: ; preds = %8, %42
%12 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %43, %42 ]
%13 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %44, %42 ]
%14 = icmp ult i32 %13, %0
%15 = add i32 %9, %13
%16 = select i1 %14, i32 0, i32 %15
%17 = icmp uge i32 %13, %16
%18 = icmp ult i32 %16, %0
%19 = and i1 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %42
20: ; preds = %11
%21 = and i32 %13, 1
%22 = icmp eq i32 %21, 0
br label %23
23: ; preds = %20, %34
%24 = phi i32 [ %12, %20 ], [ %26, %34 ]
%25 = phi i32 [ %16, %20 ], [ %38, %34 ]
%26 = add i32 %24, 1
br i1 %22, label %30, label %27
27: ; preds = %23
%28 = mul i32 %25, %10
%29 = add i32 %28, %13
br label %34
30: ; preds = %23
%31 = sub i32 %13, %25
%32 = mul i32 %31, %0
%33 = add i32 %32, %25
br label %34
34: ; preds = %30, %27
%35 = phi i32 [ %29, %27 ], [ %33, %30 ]
%36 = zext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %36
store i32 %24, i32* %37
%38 = add nuw i32 %25, 1
%39 = icmp ugt i32 %13, %25
%40 = icmp ult i32 %38, %0
%41 = and i1 %39, %40
br i1 %41, label %23, label %42
42: ; preds = %34, %11
%43 = phi i32 [ %12, %11 ], [ %26, %34 ]
%44 = add nuw i32 %13, 1
%45 = icmp eq i32 %44, %6
br i1 %45, label %46, label %11
46: ; preds = %42, %5, %1
ret i32* %3
}