#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 /*<<< orphan*/ EXIT_FAILURE;
int atoi(char *);
int /*<<< orphan*/ exit(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *, ...);
int *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int *realloc(int *, int);
int /*<<< orphan*/ stderr;
int main(int argc, char *argv[]) {
  if (argc < 2) {
    fprintf(stderr, "Must specify max, e.g. \"%s 10000000\"\n", argv[0]);
    return -1;
  } else if (argc > 2) {
    fprintf(stderr, "Too many arguments\n");
    return -1;
  }
  const int MAX = atoi(argv[1]);
  int len_allocated = 8;
  int *primes = malloc(len_allocated * sizeof(int));
  int *primes_square = malloc(len_allocated * sizeof(int));
  if (primes == NULL || primes_square == NULL) {
    fprintf(stderr, "Failed to allocate memory\n");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  int len = 0;
  for (int i = 2; i < MAX; i++) {
    int divisible = 0;
    for (int j = 0; j < len; j++) {
      if (primes_square[j] > i) {
        break;
      }
      if (!(i % primes[j])) {
        divisible = 1;
        break;
      }
    }
    if (!divisible) {
      if (len >= len_allocated) {
        len_allocated *= 2;
        if ((primes = realloc(primes, len_allocated * sizeof(int))) == NULL ||
            (primes_square =
                 realloc(primes_square, len_allocated * sizeof(int))) == NULL) {
          fprintf(stderr, "Failed to allocate memory\n");
          exit(EXIT_FAILURE);
        }
      }
      primes[len] = i;
      primes_square[len] = i * i;
      len++;
      printf("%d\n", i);
    }
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
jge    11aa <main+0x4a>
mov    0x2e59(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdx
lea    0xe69(%rip),%rsi
mov    $0x0,%al
call   1040 <fprintf@plt>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    13b5 <main+0x255>
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
jle    11d7 <main+0x77>
mov    0x2e25(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xe62(%rip),%rsi
mov    $0x0,%al
call   1040 <fprintf@plt>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    13b5 <main+0x255>
jmp    11dc <main+0x7c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x8,-0x18(%rbp)
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     122f <main+0xcf>
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
jne    1254 <main+0xf4>
mov    0x2daa(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xdfb(%rip),%rsi
mov    $0x0,%al
call   1040 <fprintf@plt>
mov    0x2d8b(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
call   1080 <exit@plt>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x2,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    13ae <main+0x24e>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jge    12d8 <main+0x178>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jle    12a1 <main+0x141>
jmp    12d8 <main+0x178>
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq -0x38(%rbp),%rsi
cltd
idivl  (%rcx,%rsi,4)
cmp    $0x0,%edx
jne    12c5 <main+0x165>
movl   $0x1,-0x34(%rbp)
jmp    12d8 <main+0x178>
jmp    12ca <main+0x16a>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    127c <main+0x11c>
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
jne    139b <main+0x23b>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jl     1363 <main+0x203>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%esi
call   1060 <realloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
je     1339 <main+0x1d9>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%esi
call   1060 <realloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jne    135e <main+0x1fe>
mov    0x2ca0(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xcf1(%rip),%rsi
mov    $0x0,%al
call   1040 <fprintf@plt>
mov    0x2c81(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
call   1080 <exit@plt>
jmp    1363 <main+0x203>
mov    -0x30(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%edx
imul   -0x30(%rbp),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%esi
lea    0xcbf(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    13a0 <main+0x240>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1262 <main+0x102>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x1,%edi
jg     1194 <main+0x34>
mov    0x2e69(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    (%rsi),%rdx
lea    0xe7d(%rip),%rsi
xor    %eax,%eax
call   1040 <fprintf@plt>
mov    $0xffffffff,%eax
jmp    12bd <main+0x15d>
cmp    $0x2,%edi
jne    129d <main+0x13d>
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,%r13d
mov    $0x20,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
mov    $0x20,%edi
call   1050 <malloc@plt>
test   %r15,%r15
je     12cc <main+0x16c>
mov    %rax,%rbp
test   %rax,%rax
je     12cc <main+0x16c>
xor    %eax,%eax
cmp    $0x3,%r13d
jl     12bd <main+0x15d>
mov    $0x8,%edi
xor    %r14d,%r14d
mov    $0x2,%ebx
mov    %r13d,0x4(%rsp)
jmp    1234 <main+0xd4>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %rdi,%r12
movslq %r14d,%rax
mov    %ebx,(%r15,%rax,4)
mov    %ebx,%ecx
imul   %ebx,%ecx
mov    %ecx,0x0(%rbp,%rax,4)
add    $0x1,%r14d
lea    0xe37(%rip),%rdi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <printf@plt>
mov    %r12,%rdi
add    $0x1,%ebx
cmp    %r13d,%ebx
je     12bb <main+0x15b>
test   %r14d,%r14d
jle    125a <main+0xfa>
mov    %r14d,%ecx
xor    %esi,%esi
xchg   %ax,%ax
cmp    %ebx,0x0(%rbp,%rsi,4)
jg     125a <main+0xfa>
mov    %ebx,%eax
cltd
idivl  (%r15,%rsi,4)
test   %edx,%edx
je     1228 <main+0xc8>
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
jne    1240 <main+0xe0>
cmp    %edi,%r14d
jl     1200 <main+0xa0>
mov    %rdi,%r12
lea    0x0(,%rdi,8),%r13d
mov    %r15,%rdi
mov    %r13d,%esi
call   1060 <realloc@plt>
test   %rax,%rax
je     12cc <main+0x16c>
mov    %rax,%r15
mov    %rbp,%rdi
mov    %r13d,%esi
call   1060 <realloc@plt>
test   %rax,%rax
je     12cc <main+0x16c>
mov    %rax,%rbp
add    %r12d,%r12d
mov    0x4(%rsp),%r13d
jmp    1203 <main+0xa3>
mov    0x2d3c(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xd79(%rip),%rsi
xor    %eax,%eax
call   1040 <fprintf@plt>
mov    $0xffffffff,%eax
jmp    12bd <main+0x15d>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    0x2d0d(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xd5e(%rip),%rsi
xor    %eax,%eax
call   1040 <fprintf@plt>
mov    0x2cee(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
call   1080 <exit@plt>

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [38 x i8] c"Must specify max, e.g. \22%s 10000000\22\0A\00"
@.str.1 = [20 x i8] c"Too many arguments\0A\00"
@.str.2 = [27 x i8] c"Failed to allocate memory\0A\00"
@EXIT_FAILURE = global i32 0
@.str.3 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp slt i32 %14, 2
br i1 %15, label %16, label %22
16: ; preds = %2
%17 = load i32, i32* @stderr
%18 = load i8**, i8*** %5
%19 = getelementptr inbounds i8*, i8** %18, i64 0
%20 = load i8*, i8** %19
%21 = call i32 (i32, i8*, ...) @fprintf(i32 %17, i8* getelementptr inbounds ([38 x i8], [38 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* %20)
store i32 -1, i32* %3
br label %140
22: ; preds = %2
%23 = load i32, i32* %4
%24 = icmp sgt i32 %23, 2
br i1 %24, label %25, label %28
25: ; preds = %22
%26 = load i32, i32* @stderr
%27 = call i32 (i32, i8*, ...) @fprintf(i32 %26, i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
store i32 -1, i32* %3
br label %140
28: ; preds = %22
br label %29
29: ; preds = %28
%30 = load i8**, i8*** %5
%31 = getelementptr inbounds i8*, i8** %30, i64 1
%32 = load i8*, i8** %31
%33 = call i32 @atoi(i8* %32)
store i32 %33, i32* %6
store i32 8, i32* %7
%34 = load i32, i32* %7
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = mul i64 %35, 4
%37 = trunc i64 %36 to i32
%38 = call i32* @malloc(i32 %37)
store i32* %38, i32** %8
%39 = load i32, i32* %7
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = mul i64 %40, 4
%42 = trunc i64 %41 to i32
%43 = call i32* @malloc(i32 %42)
store i32* %43, i32** %9
%44 = load i32*, i32** %8
%45 = icmp eq i32* %44, null
br i1 %45, label %49, label %46
46: ; preds = %29
%47 = load i32*, i32** %9
%48 = icmp eq i32* %47, null
br i1 %48, label %49, label %54
49: ; preds = %46, %29
%50 = load i32, i32* @stderr
%51 = call i32 (i32, i8*, ...) @fprintf(i32 %50, i8* getelementptr inbounds ([27 x i8], [27 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
%52 = load i32, i32* @EXIT_FAILURE
%53 = call i32 @exit(i32 %52)
unreachable
54: ; preds = %46
store i32 0, i32* %10
store i32 2, i32* %11
br label %55
55: ; preds = %136, %54
%56 = load i32, i32* %11
%57 = load i32, i32* %6
%58 = icmp slt i32 %56, %57
br i1 %58, label %59, label %139
59: ; preds = %55
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %13
br label %60
60: ; preds = %84, %59
%61 = load i32, i32* %13
%62 = load i32, i32* %10
%63 = icmp slt i32 %61, %62
br i1 %63, label %64, label %87
64: ; preds = %60
%65 = load i32*, i32** %9
%66 = load i32, i32* %13
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = load i32, i32* %11
%71 = icmp sgt i32 %69, %70
br i1 %71, label %72, label %73
72: ; preds = %64
br label %87
73: ; preds = %64
%74 = load i32, i32* %11
%75 = load i32*, i32** %8
%76 = load i32, i32* %13
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = srem i32 %74, %79
%81 = icmp ne i32 %80, 0
br i1 %81, label %83, label %82
82: ; preds = %73
store i32 1, i32* %12
br label %87
83: ; preds = %73
br label %84
84: ; preds = %83
%85 = load i32, i32* %13
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %13
br label %60
87: ; preds = %82, %72, %60
%88 = load i32, i32* %12
%89 = icmp ne i32 %88, 0
br i1 %89, label %135, label %90
90: ; preds = %87
%91 = load i32, i32* %10
%92 = load i32, i32* %7
%93 = icmp sge i32 %91, %92
br i1 %93, label %94, label %118
94: ; preds = %90
%95 = load i32, i32* %7
%96 = mul nsw i32 %95, 2
store i32 %96, i32* %7
%97 = load i32*, i32** %8
%98 = load i32, i32* %7
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = mul i64 %99, 4
%101 = trunc i64 %100 to i32
%102 = call i32* @realloc(i32* %97, i32 %101)
store i32* %102, i32** %8
%103 = icmp eq i32* %102, null
br i1 %103, label %112, label %104
104: ; preds = %94
%105 = load i32*, i32** %9
%106 = load i32, i32* %7
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = mul i64 %107, 4
%109 = trunc i64 %108 to i32
%110 = call i32* @realloc(i32* %105, i32 %109)
store i32* %110, i32** %9
%111 = icmp eq i32* %110, null
br i1 %111, label %112, label %117
112: ; preds = %104, %94
%113 = load i32, i32* @stderr
%114 = call i32 (i32, i8*, ...) @fprintf(i32 %113, i8* getelementptr inbounds ([27 x i8], [27 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
%115 = load i32, i32* @EXIT_FAILURE
%116 = call i32 @exit(i32 %115)
unreachable
117: ; preds = %104
br label %118
118: ; preds = %117, %90
%119 = load i32, i32* %11
%120 = load i32*, i32** %8
%121 = load i32, i32* %10
%122 = sext i32 %121 to i64
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %120, i64 %122
store i32 %119, i32* %123
%124 = load i32, i32* %11
%125 = load i32, i32* %11
%126 = mul nsw i32 %124, %125
%127 = load i32*, i32** %9
%128 = load i32, i32* %10
%129 = sext i32 %128 to i64
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %127, i64 %129
store i32 %126, i32* %130
%131 = load i32, i32* %10
%132 = add nsw i32 %131, 1
store i32 %132, i32* %10
%133 = load i32, i32* %11
%134 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i32 %133)
br label %135
135: ; preds = %118, %87
br label %136
136: ; preds = %135
%137 = load i32, i32* %11
%138 = add nsw i32 %137, 1
store i32 %138, i32* %11
br label %55
139: ; preds = %55
store i32 0, i32* %3
br label %140
140: ; preds = %139, %25, %16
%141 = load i32, i32* %3
ret i32 %141
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [38 x i8] c"Must specify max, e.g. \22%s 10000000\22\0A\00"
@.str.1 = [20 x i8] c"Too many arguments\0A\00"
@.str.2 = [27 x i8] c"Failed to allocate memory\0A\00"
@EXIT_FAILURE = global i32 0
@.str.3 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %3, label %4, label %8
4: ; preds = %2
%5 = load i32, i32* @stderr
%6 = load i8*, i8** %1
%7 = tail call i32 (i32, i8*, ...) @fprintf(i32 %5, i8* getelementptr inbounds ([38 x i8], [38 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i8* %6)
br label %83
8: ; preds = %2
%9 = icmp eq i32 %0, 2
br i1 %9, label %13, label %10
10: ; preds = %8
%11 = load i32, i32* @stderr
%12 = tail call i32 (i32, i8*, ...) @fprintf(i32 %11, i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
br label %83
13: ; preds = %8
%14 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%15 = load i8*, i8** %14
%16 = tail call i32 @atoi(i8* %15)
%17 = tail call i32* @malloc(i32 32)
%18 = tail call i32* @malloc(i32 32)
%19 = icmp eq i32* %17, null
%20 = icmp eq i32* %18, null
%21 = or i1 %19, %20
br i1 %21, label %24, label %22
22: ; preds = %13
%23 = icmp sgt i32 %16, 2
br i1 %23, label %29, label %83
24: ; preds = %13
%25 = load i32, i32* @stderr
%26 = tail call i32 (i32, i8*, ...) @fprintf(i32 %25, i8* getelementptr inbounds ([27 x i8], [27 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
%27 = load i32, i32* @EXIT_FAILURE
%28 = tail call i32 @exit(i32 %27)
unreachable
29: ; preds = %22, %76
%30 = phi i32 [ %81, %76 ], [ 2, %22 ]
%31 = phi i32 [ %80, %76 ], [ 0, %22 ]
%32 = phi i32* [ %79, %76 ], [ %18, %22 ]
%33 = phi i32* [ %78, %76 ], [ %17, %22 ]
%34 = phi i32 [ %77, %76 ], [ 8, %22 ]
%35 = icmp sgt i32 %31, 0
br i1 %35, label %36, label %51
36: ; preds = %29
%37 = zext i32 %31 to i64
br label %40
38: ; preds = %45
%39 = icmp eq i64 %50, %37
br i1 %39, label %51, label %40
40: ; preds = %36, %38
%41 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %50, %38 ]
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = icmp sgt i32 %43, %30
br i1 %44, label %51, label %45
45: ; preds = %40
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %41
%47 = load i32, i32* %46
%48 = srem i32 %30, %47
%49 = icmp eq i32 %48, 0
%50 = add nuw nsw i64 %41, 1
br i1 %49, label %76, label %38
51: ; preds = %38, %40, %29
%52 = icmp slt i32 %31, %34
br i1 %52, label %66, label %53
53: ; preds = %51
%54 = shl i32 %34, 3
%55 = tail call i32* @realloc(i32* %33, i32 %54)
%56 = icmp eq i32* %55, null
br i1 %56, label %61, label %57
57: ; preds = %53
%58 = shl nsw i32 %34, 1
%59 = tail call i32* @realloc(i32* %32, i32 %54)
%60 = icmp eq i32* %59, null
br i1 %60, label %61, label %66
61: ; preds = %57, %53
%62 = load i32, i32* @stderr
%63 = tail call i32 (i32, i8*, ...) @fprintf(i32 %62, i8* getelementptr inbounds ([27 x i8], [27 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
%64 = load i32, i32* @EXIT_FAILURE
%65 = tail call i32 @exit(i32 %64)
unreachable
66: ; preds = %57, %51
%67 = phi i32 [ %58, %57 ], [ %34, %51 ]
%68 = phi i32* [ %55, %57 ], [ %33, %51 ]
%69 = phi i32* [ %59, %57 ], [ %32, %51 ]
%70 = sext i32 %31 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %70
store i32 %30, i32* %71
%72 = mul nsw i32 %30, %30
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %70
store i32 %72, i32* %73
%74 = add nsw i32 %31, 1
%75 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i32 %30)
br label %76
76: ; preds = %45, %66
%77 = phi i32 [ %67, %66 ], [ %34, %45 ]
%78 = phi i32* [ %68, %66 ], [ %33, %45 ]
%79 = phi i32* [ %69, %66 ], [ %32, %45 ]
%80 = phi i32 [ %74, %66 ], [ %31, %45 ]
%81 = add nuw nsw i32 %30, 1
%82 = icmp eq i32 %81, %16
br i1 %82, label %83, label %29
83: ; preds = %76, %22, %10, %4
%84 = phi i32 [ -1, %4 ], [ -1, %10 ], [ 0, %22 ], [ 0, %76 ]
ret i32 %84
}