#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(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ printf(char *);
void sort_1(int *a, int len) {
  int i, count0 = 0, count1 = 0;
  for (i = 0; i < len; i++) {
    if (!a[i])
      count0++;
    else if (a[i] == 1)
      count1++;
    else {
      printf("Only 0s and 1s are allowed");
      exit(0);
    }
  }
  for (len--; count1; a[len--] = 1, count1--)
    ;
  for (count0--; count0 >= 0; a[count0--] = 0)
    ;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sort_1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11bb <sort_1+0x9b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    1170 <sort_1+0x50>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11a8 <sort_1+0x88>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jne    1190 <sort_1+0x70>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11a3 <sort_1+0x83>
lea    0xe69(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %edi,%edi
call   1040 <exit@plt>
jmp    11a8 <sort_1+0x88>
jmp    11ad <sort_1+0x8d>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1144 <sort_1+0x24>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
je     11fa <sort_1+0xda>
jmp    11d3 <sort_1+0xb3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0xc(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11c4 <sort_1+0xa4>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jl     1230 <sort_1+0x110>
jmp    1212 <sort_1+0xf2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jmp    1203 <sort_1+0xe3>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sort_1>:
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    1292 <sort_1+0x162>
mov    %esi,%edx
xor    %eax,%eax
xor    %ecx,%ecx
xor    %r10d,%r10d
jmp    115c <sort_1+0x2c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%ecx
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%rdx
je     1172 <sort_1+0x42>
mov    (%rdi,%rax,4),%ebx
cmp    $0x1,%ebx
je     1150 <sort_1+0x20>
test   %ebx,%ebx
jne    1294 <sort_1+0x164>
add    $0x1,%r10d
jmp    1153 <sort_1+0x23>
test   %ecx,%ecx
je     127f <sort_1+0x14f>
movslq %esi,%r8
lea    -0x1(%rcx),%r11d
cmp    $0x7,%r11d
jb     1260 <sort_1+0x130>
add    $0x1,%r11
mov    %r11,%r9
and    $0xfffffffffffffff8,%r9
lea    -0x8(%r9),%rax
mov    %rax,%rdx
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %edx,%esi
and    $0x3,%esi
cmp    $0x18,%rax
jae    11bc <sort_1+0x8c>
xor    %eax,%eax
test   %rsi,%rsi
jne    1219 <sort_1+0xe9>
jmp    1255 <sort_1+0x125>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
lea    (%rdi,%r8,4),%rbx
add    $0xfffffffffffffff0,%rbx
xor    %eax,%eax
movaps 0xe2f(%rip),%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups %xmm0,(%rbx,%rax,4)
movups %xmm0,-0x10(%rbx,%rax,4)
movups %xmm0,-0x20(%rbx,%rax,4)
movups %xmm0,-0x30(%rbx,%rax,4)
movups %xmm0,-0x40(%rbx,%rax,4)
movups %xmm0,-0x50(%rbx,%rax,4)
movups %xmm0,-0x60(%rbx,%rax,4)
movups %xmm0,-0x70(%rbx,%rax,4)
add    $0xffffffffffffffe0,%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
jne    11e0 <sort_1+0xb0>
neg    %rax
test   %rsi,%rsi
je     1255 <sort_1+0x125>
mov    %r8,%rdx
sub    %rax,%rdx
lea    (%rdi,%rdx,4),%rax
add    $0xfffffffffffffff0,%rax
shl    $0x5,%rsi
xor    %edx,%edx
movaps 0xdcc(%rip),%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movups %xmm0,(%rax,%rdx,1)
movups %xmm0,-0x10(%rax,%rdx,1)
add    $0xffffffffffffffe0,%rdx
mov    %rsi,%rbx
add    %rdx,%rbx
jne    1240 <sort_1+0x110>
cmp    %r9,%r11
je     127f <sort_1+0x14f>
sub    %r9,%r8
sub    %r9d,%ecx
lea    (%rdi,%r8,4),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
neg    %ecx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
movl   $0x1,(%rax,%rdx,4)
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
cmp    %edx,%ecx
jne    1270 <sort_1+0x140>
test   %r10d,%r10d
jle    1292 <sort_1+0x162>
mov    %r10d,%edx
shl    $0x2,%rdx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
pop    %rbx
ret
lea    0xd75(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %edi,%edi
call   1050 <exit@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [27 x i8] c"Only 0s and 1s are allowed\00"
define void @sort_1(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
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %37, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %40
12: ; preds = %8
%13 = load i32*, i32** %3
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp ne i32 %17, 0
br i1 %18, label %22, label %19
19: ; preds = %12
%20 = load i32, i32* %6
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %6
br label %36
22: ; preds = %12
%23 = load i32*, i32** %3
%24 = load i32, i32* %5
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = icmp eq i32 %27, 1
br i1 %28, label %29, label %32
29: ; preds = %22
%30 = load i32, i32* %7
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %7
br label %35
32: ; preds = %22
%33 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([27 x i8], [27 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%34 = call i32 @exit(i32 0)
unreachable
35: ; preds = %29
br label %36
36: ; preds = %35, %19
br label %37
37: ; preds = %36
%38 = load i32, i32* %5
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %5
br label %8
40: ; preds = %8
%41 = load i32, i32* %4
%42 = add nsw i32 %41, -1
store i32 %42, i32* %4
br label %43
43: ; preds = %47, %40
%44 = load i32, i32* %7
%45 = icmp ne i32 %44, 0
br i1 %45, label %46, label %55
46: ; preds = %43
br label %47
47: ; preds = %46
%48 = load i32*, i32** %3
%49 = load i32, i32* %4
%50 = add nsw i32 %49, -1
store i32 %50, i32* %4
%51 = sext i32 %49 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %51
store i32 1, i32* %52
%53 = load i32, i32* %7
%54 = add nsw i32 %53, -1
store i32 %54, i32* %7
br label %43
55: ; preds = %43
%56 = load i32, i32* %6
%57 = add nsw i32 %56, -1
store i32 %57, i32* %6
br label %58
58: ; preds = %62, %55
%59 = load i32, i32* %6
%60 = icmp sge i32 %59, 0
br i1 %60, label %61, label %68
61: ; preds = %58
br label %62
62: ; preds = %61
%63 = load i32*, i32** %3
%64 = load i32, i32* %6
%65 = add nsw i32 %64, -1
store i32 %65, i32* %6
%66 = sext i32 %64 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %66
store i32 0, i32* %67
br label %58
68: ; preds = %58
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [27 x i8] c"Only 0s and 1s are allowed\00"
define void @sort_1(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = bitcast i32* %0 to i8*
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %117
5: ; preds = %2
%6 = zext i32 %1 to i64
br label %87
7: ; preds = %100
%8 = icmp eq i32 %102, 0
br i1 %8, label %105, label %9
9: ; preds = %7
%10 = sext i32 %1 to i64
%11 = add i32 %102, -1
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = add nuw nsw i64 %12, 1
%14 = icmp ult i32 %11, 7
br i1 %14, label %84, label %15
15: ; preds = %9
%16 = and i64 %13, 8589934584
%17 = sub nsw i64 %10, %16
%18 = trunc i64 %16 to i32
%19 = sub i32 %102, %18
%20 = add nsw i64 %16, -8
%21 = lshr exact i64 %20, 3
%22 = add nuw nsw i64 %21, 1
%23 = and i64 %22, 3
%24 = icmp ult i64 %20, 24
br i1 %24, label %65, label %25
25: ; preds = %15
%26 = and i64 %22, 4611686018427387900
br label %27
27: ; preds = %27, %25
%28 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %62, %27 ]
%29 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %63, %27 ]
%30 = xor i64 %28, -1
%31 = add i64 %30, %10
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 -3
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %34
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 -4
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 -3
%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 = sub nuw nsw i64 -9, %28
%39 = add i64 %38, %10
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %39
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 -3
%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 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 -4
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 -3
%45 = bitcast i32* %44 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %45
%46 = sub nuw nsw i64 -17, %28
%47 = add i64 %46, %10
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 -3
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %50
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 -4
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 -3
%53 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %53
%54 = sub nuw nsw i64 -25, %28
%55 = add i64 %54, %10
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %55
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 -3
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %58
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 -4
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 -3
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %61
%62 = add nuw i64 %28, 32
%63 = add i64 %29, 4
%64 = icmp eq i64 %63, %26
br i1 %64, label %65, label %27
65: ; preds = %27, %15
%66 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %62, %27 ]
%67 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %67, label %82, label %68
68: ; preds = %65, %68
%69 = phi i64 [ %79, %68 ], [ %66, %65 ]
%70 = phi i64 [ %80, %68 ], [ 0, %65 ]
%71 = xor i64 %69, -1
%72 = add i64 %71, %10
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %72
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 -3
%75 = bitcast i32* %74 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %75
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 -4
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 -3
%78 = bitcast i32* %77 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %78
%79 = add nuw i64 %69, 8
%80 = add i64 %70, 1
%81 = icmp eq i64 %80, %23
br i1 %81, label %82, label %68
82: ; preds = %68, %65
%83 = icmp eq i64 %13, %16
br i1 %83, label %105, label %84
84: ; preds = %9, %82
%85 = phi i64 [ %10, %9 ], [ %17, %82 ]
%86 = phi i32 [ %102, %9 ], [ %19, %82 ]
br label %110
87: ; preds = %5, %100
%88 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %103, %100 ]
%89 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %102, %100 ]
%90 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %101, %100 ]
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %88
%92 = load i32, i32* %91
switch i32 %92, label %97 [
i32 0, label %93
i32 1, label %95
]
93: ; preds = %87
%94 = add nsw i32 %90, 1
br label %100
95: ; preds = %87
%96 = add nsw i32 %89, 1
br label %100
97: ; preds = %87
%98 = tail call i32 @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([27 x i8], [27 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%99 = tail call i32 @exit(i32 0)
unreachable
100: ; preds = %93, %95
%101 = phi i32 [ %90, %95 ], [ %94, %93 ]
%102 = phi i32 [ %96, %95 ], [ %89, %93 ]
%103 = add nuw nsw i64 %88, 1
%104 = icmp eq i64 %103, %6
br i1 %104, label %7, label %87
105: ; preds = %110, %82, %7
%106 = icmp sgt i32 %101, 0
br i1 %106, label %107, label %117
107: ; preds = %105
%108 = zext i32 %101 to i64
%109 = shl nuw nsw i64 %108, 2
br label %117
110: ; preds = %84, %110
%111 = phi i64 [ %113, %110 ], [ %85, %84 ]
%112 = phi i32 [ %115, %110 ], [ %86, %84 ]
%113 = add nsw i64 %111, -1
%114 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %113
store i32 1, i32* %114
%115 = add nsw i32 %112, -1
%116 = icmp eq i32 %115, 0
br i1 %116, label %105, label %110
117: ; preds = %2, %107, %105
ret void
}