#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 first_unordered(int *, int);
int start_index(int n[], int size) {
  int first = first_unordered(n, size);
  if (first == -1)
    return -1;
  int min = n[first];
  for (int i = first; i < size; i++) {
    if (n[i] < min)
      min = n[i];
  }
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    if (n[i] >= min)
      return i;
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<start_index>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
call   1030 <first_unordered@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0xffffffff,-0x18(%rbp)
jne    1144 <start_index+0x34>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11e5 <start_index+0xd5>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1199 <start_index+0x89>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1186 <start_index+0x76>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    118b <start_index+0x7b>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1158 <start_index+0x48>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11de <start_index+0xce>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jl     11cb <start_index+0xbb>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11e5 <start_index+0xd5>
jmp    11d0 <start_index+0xc0>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11a0 <start_index+0x90>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<start_index>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
call   1030 <first_unordered@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    $0xffffffff,%ecx
je     12e2 <start_index+0x1d2>
movslq %ecx,%rbp
mov    (%rbx,%rbp,4),%edi
cmp    %r14d,%ecx
jge    12c1 <start_index+0x1b1>
movslq %r14d,%rcx
lea    0x1(%rbp),%rdx
cmp    %rcx,%rdx
je     12c1 <start_index+0x1b1>
mov    %rbp,%r10
not    %r10
add    %rcx,%r10
cmp    $0x8,%r10
jb     12b0 <start_index+0x1a0>
mov    %r10,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
movd   %edi,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%r8),%rsi
mov    %rsi,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rsi,%rsi
je     12e7 <start_index+0x1d7>
mov    %r9,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
lea    (%rbx,%rbp,4),%rbp
add    $0x34,%rbp
xor    %edi,%edi
movdqa %xmm0,%xmm1
xchg   %ax,%ax
movdqu -0x30(%rbp,%rdi,4),%xmm2
movdqu -0x20(%rbp,%rdi,4),%xmm3
movdqu -0x10(%rbp,%rdi,4),%xmm4
movdqu 0x0(%rbp,%rdi,4),%xmm5
movdqa %xmm0,%xmm6
pcmpgtd %xmm2,%xmm6
pand   %xmm6,%xmm2
pandn  %xmm0,%xmm6
por    %xmm2,%xmm6
movdqa %xmm1,%xmm2
pcmpgtd %xmm3,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm3
pandn  %xmm1,%xmm2
por    %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm6,%xmm0
pcmpgtd %xmm4,%xmm0
pand   %xmm0,%xmm4
pandn  %xmm6,%xmm0
por    %xmm4,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm1
pcmpgtd %xmm5,%xmm1
pand   %xmm1,%xmm5
pandn  %xmm2,%xmm1
por    %xmm5,%xmm1
add    $0x10,%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    11a0 <start_index+0x90>
test   $0x1,%r9b
je     1256 <start_index+0x146>
add    %rdx,%rdi
movdqu (%rbx,%rdi,4),%xmm2
movdqu 0x10(%rbx,%rdi,4),%xmm3
movdqa %xmm0,%xmm4
pcmpgtd %xmm2,%xmm4
pand   %xmm4,%xmm2
pandn  %xmm0,%xmm4
por    %xmm2,%xmm4
movdqa %xmm1,%xmm2
pcmpgtd %xmm3,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm3
pandn  %xmm1,%xmm2
por    %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm4,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm2
pcmpgtd %xmm0,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm0
pandn  %xmm1,%xmm2
por    %xmm0,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
movdqa %xmm0,%xmm1
pcmpgtd %xmm2,%xmm1
pand   %xmm1,%xmm2
pandn  %xmm0,%xmm1
por    %xmm2,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
movdqa %xmm0,%xmm2
pcmpgtd %xmm1,%xmm2
pand   %xmm2,%xmm1
pandn  %xmm0,%xmm2
por    %xmm1,%xmm2
movd   %xmm2,%edi
cmp    %r8,%r10
je     12c1 <start_index+0x1b1>
add    %r8,%rdx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx,%rdx,4),%esi
cmp    %edi,%esi
cmovl  %esi,%edi
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    12b0 <start_index+0x1a0>
test   %r14d,%r14d
jle    12e2 <start_index+0x1d2>
mov    %r14d,%edx
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %edi,(%rbx,%rcx,4)
jge    12e0 <start_index+0x1d0>
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    12d0 <start_index+0x1c0>
jmp    12e2 <start_index+0x1d2>
mov    %ecx,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret
xor    %edi,%edi
movdqa %xmm0,%xmm1
test   $0x1,%r9b
jne    1218 <start_index+0x108>
jmp    1256 <start_index+0x146>

LLVM IR (-O0):
define i32 @start_index(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
%10 = load i32*, i32** %4
%11 = load i32, i32* %5
%12 = call i32 @first_unordered(i32* %10, i32 %11)
store i32 %12, i32* %6
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp eq i32 %13, -1
br i1 %14, label %15, label %16
15: ; preds = %2
store i32 -1, i32* %3
br label %65
16: ; preds = %2
%17 = load i32*, i32** %4
%18 = load i32, i32* %6
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
store i32 %21, i32* %7
%22 = load i32, i32* %6
store i32 %22, i32* %8
br label %23
23: ; preds = %42, %16
%24 = load i32, i32* %8
%25 = load i32, i32* %5
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %45
27: ; preds = %23
%28 = load i32*, i32** %4
%29 = load i32, i32* %8
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = load i32, i32* %7
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %41
35: ; preds = %27
%36 = load i32*, i32** %4
%37 = load i32, i32* %8
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
store i32 %40, i32* %7
br label %41
41: ; preds = %35, %27
br label %42
42: ; preds = %41
%43 = load i32, i32* %8
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %8
br label %23
45: ; preds = %23
store i32 0, i32* %9
br label %46
46: ; preds = %61, %45
%47 = load i32, i32* %9
%48 = load i32, i32* %5
%49 = icmp slt i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %64
50: ; preds = %46
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %9
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = load i32, i32* %7
%57 = icmp sge i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %60
58: ; preds = %50
%59 = load i32, i32* %9
store i32 %59, i32* %3
br label %65
60: ; preds = %50
br label %61
61: ; preds = %60
%62 = load i32, i32* %9
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %9
br label %46
64: ; preds = %46
store i32 -1, i32* %3
br label %65
65: ; preds = %64, %58, %15
%66 = load i32, i32* %3
ret i32 %66
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @start_index(i32* %0, i32 %1) {
%3 = tail call i32 @first_unordered(i32* %0, i32 %1)
%4 = icmp eq i32 %3, -1
br i1 %4, label %114, label %5
5: ; preds = %2
%6 = sext i32 %3 to i64
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
%8 = load i32, i32* %7
%9 = icmp slt i32 %3, %1
br i1 %9, label %10, label %90
10: ; preds = %5
%11 = sext i32 %1 to i64
%12 = add nsw i64 %6, 1
%13 = icmp eq i64 %12, %11
br i1 %13, label %90, label %14
14: ; preds = %10
%15 = xor i64 %6, -1
%16 = add nsw i64 %15, %11
%17 = icmp ult i64 %16, 8
br i1 %17, label %87, label %18
18: ; preds = %14
%19 = and i64 %16, -8
%20 = add nsw i64 %12, %19
%21 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %8, i64 0
%22 = shufflevector <4 x i32> %21, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%23 = add nsw i64 %19, -8
%24 = lshr exact i64 %23, 3
%25 = add nuw nsw i64 %24, 1
%26 = and i64 %25, 1
%27 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %27, label %61, label %28
28: ; preds = %18
%29 = and i64 %25, 4611686018427387902
br label %30
30: ; preds = %30, %28
%31 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %58, %30 ]
%32 = phi <4 x i32> [ %22, %28 ], [ %56, %30 ]
%33 = phi <4 x i32> [ %22, %28 ], [ %57, %30 ]
%34 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %59, %30 ]
%35 = add i64 %12, %31
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%37 = bitcast i32* %36 to <4 x i32>*
%38 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %37
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 4
%40 = bitcast i32* %39 to <4 x i32>*
%41 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %40
%42 = icmp slt <4 x i32> %38, %32
%43 = icmp slt <4 x i32> %41, %33
%44 = select <4 x i1> %42, <4 x i32> %38, <4 x i32> %32
%45 = select <4 x i1> %43, <4 x i32> %41, <4 x i32> %33
%46 = or i64 %31, 8
%47 = add i64 %12, %46
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
%50 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %49
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 4
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
%53 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %52
%54 = icmp slt <4 x i32> %50, %44
%55 = icmp slt <4 x i32> %53, %45
%56 = select <4 x i1> %54, <4 x i32> %50, <4 x i32> %44
%57 = select <4 x i1> %55, <4 x i32> %53, <4 x i32> %45
%58 = add nuw i64 %31, 16
%59 = add i64 %34, 2
%60 = icmp eq i64 %59, %29
br i1 %60, label %61, label %30
61: ; preds = %30, %18
%62 = phi <4 x i32> [ undef, %18 ], [ %56, %30 ]
%63 = phi <4 x i32> [ undef, %18 ], [ %57, %30 ]
%64 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %58, %30 ]
%65 = phi <4 x i32> [ %22, %18 ], [ %56, %30 ]
%66 = phi <4 x i32> [ %22, %18 ], [ %57, %30 ]
%67 = icmp eq i64 %26, 0
br i1 %67, label %80, label %68
68: ; preds = %61
%69 = add i64 %12, %64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %69
%71 = bitcast i32* %70 to <4 x i32>*
%72 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %71
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 4
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
%75 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %74
%76 = icmp slt <4 x i32> %72, %65
%77 = icmp slt <4 x i32> %75, %66
%78 = select <4 x i1> %76, <4 x i32> %72, <4 x i32> %65
%79 = select <4 x i1> %77, <4 x i32> %75, <4 x i32> %66
br label %80
80: ; preds = %61, %68
%81 = phi <4 x i32> [ %62, %61 ], [ %78, %68 ]
%82 = phi <4 x i32> [ %63, %61 ], [ %79, %68 ]
%83 = icmp slt <4 x i32> %81, %82
%84 = select <4 x i1> %83, <4 x i32> %81, <4 x i32> %82
%85 = call i32 @llvm.vector.reduce.smin.v4i32(<4 x i32> %84)
%86 = icmp eq i64 %16, %19
br i1 %86, label %90, label %87
87: ; preds = %14, %80
%88 = phi i64 [ %12, %14 ], [ %20, %80 ]
%89 = phi i32 [ %8, %14 ], [ %85, %80 ]
br label %95
90: ; preds = %95, %10, %80, %5
%91 = phi i32 [ %8, %5 ], [ %8, %10 ], [ %85, %80 ], [ %101, %95 ]
%92 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %92, label %93, label %114
93: ; preds = %90
%94 = zext i32 %1 to i64
br label %104
95: ; preds = %87, %95
%96 = phi i64 [ %102, %95 ], [ %88, %87 ]
%97 = phi i32 [ %101, %95 ], [ %89, %87 ]
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %96
%99 = load i32, i32* %98
%100 = icmp slt i32 %99, %97
%101 = select i1 %100, i32 %99, i32 %97
%102 = add nsw i64 %96, 1
%103 = icmp eq i64 %102, %11
br i1 %103, label %90, label %95
104: ; preds = %93, %109
%105 = phi i64 [ 0, %93 ], [ %110, %109 ]
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %105
%107 = load i32, i32* %106
%108 = icmp slt i32 %107, %91
br i1 %108, label %109, label %112
109: ; preds = %104
%110 = add nuw nsw i64 %105, 1
%111 = icmp eq i64 %110, %94
br i1 %111, label %114, label %104
112: ; preds = %104
%113 = trunc i64 %105 to i32
br label %114
114: ; preds = %109, %112, %90, %2
%115 = phi i32 [ -1, %2 ], [ -1, %90 ], [ %113, %112 ], [ -1, %109 ]
ret i32 %115
}