#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);
void sieve(int *arr, int n) {
  int i, j;
  arr[0] = 0;
  arr[1] = 0;
  for (i = 2; i < n; i++)
    arr[i] = 1;
  for (i = 2; i < sqrt(n); i++) {
    for (j = i * i; j < n; j += i)
      arr[j] = 0;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sieve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movl   $0x0,0x4(%rax)
movl   $0x2,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1164 <sieve+0x54>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    113b <sieve+0x2b>
movl   $0x2,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
call   1030 <sqrt@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    11cc <sieve+0xbc>
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11b9 <sieve+0xa9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1190 <sieve+0x80>
jmp    11be <sieve+0xae>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    116b <sieve+0x5b>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sieve>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r14
movq   $0x0,(%rdi)
cmp    $0x3,%esi
jl     1211 <sieve+0x101>
mov    %r12d,%eax
lea    -0x2(%rax),%rdx
mov    $0x2,%ecx
cmp    $0x8,%rdx
jb     1200 <sieve+0xf0>
mov    %rdx,%rcx
and    $0xfffffffffffffff8,%rcx
lea    -0x8(%rcx),%rdi
mov    %rdi,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %esi,%ebp
and    $0x3,%ebp
cmp    $0x18,%rdi
jae    116c <sieve+0x5c>
xor    %edi,%edi
jmp    11ba <sieve+0xaa>
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
xor    %edi,%edi
movaps 0xe87(%rip),%xmm0
nopl   0x0(%rax)
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    1180 <sieve+0x70>
test   %rbp,%rbp
je     11f1 <sieve+0xe1>
movaps 0xe3a(%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,%rbp
jne    11d0 <sieve+0xc0>
cmp    %rcx,%rdx
je     1211 <sieve+0x101>
or     $0x2,%rcx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movl   $0x1,(%r14,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1200 <sieve+0xf0>
mov    %r12d,%edi
call   1030 <sqrt@plt>
cmp    $0x3,%eax
jl     1282 <sieve+0x172>
mov    $0x2,%ebx
mov    $0x5,%r13d
mov    $0x4,%r15d
mov    $0x8,%ebp
jmp    125b <sieve+0x14b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbx
mov    %r12d,%edi
call   1030 <sqrt@plt>
add    %r13d,%r15d
add    $0x2,%r13
add    $0x4,%rbp
cmp    %ebx,%eax
jle    1282 <sieve+0x172>
mov    %ebx,%eax
imul   %ebx,%eax
cmp    %r12d,%eax
jge    1240 <sieve+0x130>
mov    %r15d,%eax
lea    (%r14,%rax,4),%rax
mov    %r15d,%ecx
nop
movl   $0x0,(%rax)
add    %rbp,%rax
add    %ebx,%ecx
cmp    %r12d,%ecx
jl     1270 <sieve+0x160>
jmp    1240 <sieve+0x130>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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