#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 */
typedef int uint64_t;

/* Variables and functions */
uint64_t fibonacci_cached(int num, uint64_t *cache) {
  if (*(cache + num) == -1) {
    if (num <= 0)
      cache[num] = 0;
    else if (num == 1)
      cache[num] = 1;
    else
      cache[num] =
          fibonacci_cached(num - 1, cache) + fibonacci_cached(num - 2, cache);
  }
  return cache[num];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fibonacci_cached>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
cmpl   $0xffffffff,(%rax,%rcx,4)
jne    11a8 <fibonacci_cached+0x98>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jg     114f <fibonacci_cached+0x3f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jmp    11a3 <fibonacci_cached+0x93>
cmpl   $0x1,-0x4(%rbp)
jne    116d <fibonacci_cached+0x5d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jmp    119e <fibonacci_cached+0x8e>
mov    -0x4(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <fibonacci_cached@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
sub    $0x2,%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <fibonacci_cached@plt>
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    %eax,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11a3 <fibonacci_cached+0x93>
jmp    11a8 <fibonacci_cached+0x98>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fibonacci_cached>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
movslq %edi,%rbp
mov    (%rsi,%rbp,4),%eax
cmp    $0xffffffff,%eax
jne    115b <fibonacci_cached+0x4b>
mov    %rsi,%r14
mov    %edi,%ebx
test   %edi,%edi
jle    1155 <fibonacci_cached+0x45>
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x1,%ebx
je     1157 <fibonacci_cached+0x47>
lea    -0x1(%rbx),%edi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <fibonacci_cached@plt>
mov    %eax,%r15d
add    $0xfffffffe,%ebx
mov    %ebx,%edi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <fibonacci_cached@plt>
add    %r15d,%eax
jmp    1157 <fibonacci_cached+0x47>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,(%r14,%rbp,4)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @fibonacci_cached(i32 %0, i32* %1) {
%3 = sext i32 %0 to i64
%4 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %3
%5 = load i32, i32* %4
%6 = icmp eq i32 %5, -1
br i1 %6, label %7, label %19
7: ; preds = %2
%8 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %8, label %17, label %9
9: ; preds = %7
%10 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %10, label %17, label %11
11: ; preds = %9
%12 = add nsw i32 %0, -1
%13 = tail call i32 @fibonacci_cached(i32 %12, i32* %1)
%14 = add nsw i32 %0, -2
%15 = tail call i32 @fibonacci_cached(i32 %14, i32* %1)
%16 = add nsw i32 %15, %13
br label %17
17: ; preds = %9, %7, %11
%18 = phi i32 [ %16, %11 ], [ 0, %7 ], [ 1, %9 ]
store i32 %18, i32* %4
br label %19
19: ; preds = %17, %2
%20 = phi i32 [ %5, %2 ], [ %18, %17 ]
ret i32 %20
}