#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*/ printf(char *, int, int);
int main(int argc, char *argv[]) {
  int longest = 0;
  int terms = 0;
  int i;
  unsigned long j;
  for (i = 1; i <= 1000000; i++) {
    j = i;
    int this_terms = 1;
    while (j != 1) {
      this_terms++;
      if (j % 2 == 0)
        j = j / 2;
      else
        j = 3 * j + 1;
    }
    if (this_terms > terms) {
      terms = this_terms;
      longest = i;
    }
  }
  printf("longest: %d (%d)\n", longest, terms);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0xf4240,-0x1c(%rbp)
jg     11cb <main+0xbb>
movslq -0x1c(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x1,-0x2c(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x28(%rbp)
je     11a0 <main+0x90>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
jne    118e <main+0x7e>
mov    -0x28(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    119b <main+0x8b>
imul   $0x3,-0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1157 <main+0x47>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    11b8 <main+0xa8>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11bd <main+0xad>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    113b <main+0x2b>
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
lea    0xe28(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
xor    %edx,%edx
mov    $0x1,%r8d
xor    %esi,%esi
jmp    1136 <main+0x26>
nopl   0x0(%rax)
cmp    %edx,%ecx
cmovg  %r8d,%esi
cmovg  %ecx,%edx
add    $0x1,%r8
cmp    $0xf4241,%r8
je     116e <main+0x5e>
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x1,%r8
je     1120 <main+0x10>
mov    $0x1,%ecx
mov    %r8,%rdi
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%ecx
mov    %rdi,%rax
shr    %rax
test   $0x1,%dil
lea    0x1(%rdi,%rdi,2),%rdi
cmove  %rax,%rdi
cmp    $0x1,%rdi
jne    1150 <main+0x40>
jmp    1120 <main+0x10>
push   %rax
lea    0xe8a(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
pop    %rcx
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [18 x i8] c"longest: %d (%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 i64
%10 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 1, i32* %8
br label %11
11: ; preds = %42, %2
%12 = load i32, i32* %8
%13 = icmp sle i32 %12, 1000000
br i1 %13, label %14, label %45
14: ; preds = %11
%15 = load i32, i32* %8
%16 = sext i32 %15 to i64
store i64 %16, i64* %9
store i32 1, i32* %10
br label %17
17: ; preds = %33, %14
%18 = load i64, i64* %9
%19 = icmp ne i64 %18, 1
br i1 %19, label %20, label %34
20: ; preds = %17
%21 = load i32, i32* %10
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %10
%23 = load i64, i64* %9
%24 = urem i64 %23, 2
%25 = icmp eq i64 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %29
26: ; preds = %20
%27 = load i64, i64* %9
%28 = udiv i64 %27, 2
store i64 %28, i64* %9
br label %33
29: ; preds = %20
%30 = load i64, i64* %9
%31 = mul i64 3, %30
%32 = add i64 %31, 1
store i64 %32, i64* %9
br label %33
33: ; preds = %29, %26
br label %17
34: ; preds = %17
%35 = load i32, i32* %10
%36 = load i32, i32* %7
%37 = icmp sgt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %41
38: ; preds = %34
%39 = load i32, i32* %10
store i32 %39, i32* %7
%40 = load i32, i32* %8
store i32 %40, i32* %6
br label %41
41: ; preds = %38, %34
br label %42
42: ; preds = %41
%43 = load i32, i32* %8
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %8
br label %11
45: ; preds = %11
%46 = load i32, i32* %6
%47 = load i32, i32* %7
%48 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([18 x i8], [18 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %46, i32 %47)
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [18 x i8] c"longest: %d (%d)\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture readnone %1) {
br label %3
3: ; preds = %2, %19
%4 = phi i64 [ 1, %2 ], [ %25, %19 ]
%5 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %24, %19 ]
%6 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %23, %19 ]
%7 = icmp eq i64 %4, 1
br i1 %7, label %19, label %8
8: ; preds = %3, %8
%9 = phi i32 [ %11, %8 ], [ 1, %3 ]
%10 = phi i64 [ %17, %8 ], [ %4, %3 ]
%11 = add nuw nsw i32 %9, 1
%12 = and i64 %10, 1
%13 = icmp eq i64 %12, 0
%14 = lshr i64 %10, 1
%15 = mul i64 %10, 3
%16 = add i64 %15, 1
%17 = select i1 %13, i64 %14, i64 %16
%18 = icmp eq i64 %17, 1
br i1 %18, label %19, label %8
19: ; preds = %8, %3
%20 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %11, %8 ]
%21 = icmp sgt i32 %20, %5
%22 = trunc i64 %4 to i32
%23 = select i1 %21, i32 %22, i32 %6
%24 = select i1 %21, i32 %20, i32 %5
%25 = add nuw nsw i64 %4, 1
%26 = icmp eq i64 %25, 1000001
br i1 %26, label %27, label %3
27: ; preds = %19
%28 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([18 x i8], [18 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %23, i32 %24)
ret i32 0
}