#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 */
scalar_t__ is_prime(int);
scalar_t__ malloc(int);
scalar_t__ sqrt(int);
int *sieve_of_eratosthenes(int n) {
  int root, *primes;
  primes = (int *)malloc(n * sizeof(int));
  primes[0] = primes[1] = 0;
  for (int i = 2; i < n; i++) {
    primes[i] = 1;
  }
  root = (int)sqrt(n);
  for (int i = 2; i <= root; i++) {
    if (is_prime(i)) {
      for (int j = 2; (i * j) <= n; j++) {
        primes[i * j] = 0;
      }
    }
  }
  return primes;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sieve_of_eratosthenes>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x0,0x4(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1193 <sieve_of_eratosthenes+0x63>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    116a <sieve_of_eratosthenes+0x3a>
mov    -0x4(%rbp),%edi
call   1050 <sqrt@plt>
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movl   $0x2,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     1215 <sieve_of_eratosthenes+0xe5>
mov    -0x18(%rbp),%edi
call   1030 <is_prime@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     1202 <sieve_of_eratosthenes+0xd2>
movl   $0x2,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     11fd <sieve_of_eratosthenes+0xcd>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11ca <sieve_of_eratosthenes+0x9a>
jmp    1202 <sieve_of_eratosthenes+0xd2>
jmp    1207 <sieve_of_eratosthenes+0xd7>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11a5 <sieve_of_eratosthenes+0x75>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sieve_of_eratosthenes>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %edi,%r14d
lea    0x0(,%r14,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%r12
movq   $0x0,(%rax)
cmp    $0x3,%r14d
jl     1241 <sieve_of_eratosthenes+0x111>
mov    %r14d,%eax
lea    -0x2(%rax),%rdx
mov    $0x2,%ecx
cmp    $0x8,%rdx
jb     1230 <sieve_of_eratosthenes+0x100>
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    1197 <sieve_of_eratosthenes+0x67>
xor    %edi,%edi
jmp    11ea <sieve_of_eratosthenes+0xba>
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
xor    %edi,%edi
movaps 0xe5c(%rip),%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movups %xmm0,0x8(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x18(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x28(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x38(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x48(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x58(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x68(%r12,%rdi,4)
movups %xmm0,0x78(%r12,%rdi,4)
add    $0x20,%rdi
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
jne    11b0 <sieve_of_eratosthenes+0x80>
test   %rbp,%rbp
je     1221 <sieve_of_eratosthenes+0xf1>
movaps 0xe0a(%rip),%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x0(,%rdi,4),%rsi
or     $0x8,%rsi
movups %xmm0,(%r12,%rsi,1)
movups %xmm0,0x10(%r12,%rsi,1)
add    $0x8,%rdi
add    $0xffffffffffffffff,%rbp
jne    1200 <sieve_of_eratosthenes+0xd0>
cmp    %rcx,%rdx
je     1241 <sieve_of_eratosthenes+0x111>
or     $0x2,%rcx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movl   $0x1,(%r12,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1230 <sieve_of_eratosthenes+0x100>
mov    %r14d,%edi
call   1050 <sqrt@plt>
mov    %rax,%r15
cmp    $0x2,%r15d
jge    125e <sieve_of_eratosthenes+0x12e>
mov    %r12,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    $0x2,%ebx
mov    $0x4,%ebp
jmp    127d <sieve_of_eratosthenes+0x14d>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%rbx),%eax
add    $0x2,%ebp
cmp    %r15d,%ebx
mov    %eax,%ebx
je     1252 <sieve_of_eratosthenes+0x122>
mov    %ebx,%edi
call   1030 <is_prime@plt>
test   %rax,%rax
je     1270 <sieve_of_eratosthenes+0x140>
lea    (%rbx,%rbx,1),%eax
cmp    %r14d,%eax
jg     1270 <sieve_of_eratosthenes+0x140>
mov    %ebp,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %eax,%ecx
movl   $0x0,(%r12,%rcx,4)
add    %ebx,%eax
cmp    %r14d,%eax
jle    12a0 <sieve_of_eratosthenes+0x170>
jmp    1270 <sieve_of_eratosthenes+0x140>

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

LLVM IR (-O2):
define i32* @sieve_of_eratosthenes(i32 %0) {
%2 = shl i32 %0, 2
%3 = tail call i64 @malloc(i32 %2)
%4 = inttoptr i64 %3 to i32*
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 1
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %4
%6 = icmp sgt i32 %0, 2
br i1 %6, label %7, label %65
7: ; preds = %1
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = add nsw i64 %8, -2
%10 = icmp ult i64 %9, 8
br i1 %10, label %63, label %11
11: ; preds = %7
%12 = and i64 %9, -8
%13 = or i64 %12, 2
%14 = add nsw i64 %12, -8
%15 = lshr exact i64 %14, 3
%16 = add nuw nsw i64 %15, 1
%17 = and i64 %16, 3
%18 = icmp ult i64 %14, 24
br i1 %18, label %47, label %19
19: ; preds = %11
%20 = and i64 %16, 4611686018427387900
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %44, %21 ]
%23 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %45, %21 ]
%24 = or i64 %22, 2
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %24
%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 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 4
%28 = bitcast i32* %27 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %28
%29 = or i64 %22, 10
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %29
%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 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 4
%33 = bitcast i32* %32 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %33
%34 = or i64 %22, 18
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %34
%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 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 4
%38 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %38
%39 = or i64 %22, 26
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %39
%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 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 4
%43 = bitcast i32* %42 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %43
%44 = add nuw i64 %22, 32
%45 = add i64 %23, 4
%46 = icmp eq i64 %45, %20
br i1 %46, label %47, label %21
47: ; preds = %21, %11
%48 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %44, %21 ]
%49 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %49, label %61, label %50
50: ; preds = %47, %50
%51 = phi i64 [ %58, %50 ], [ %48, %47 ]
%52 = phi i64 [ %59, %50 ], [ 0, %47 ]
%53 = or i64 %51, 2
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %53
%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 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 4
%57 = bitcast i32* %56 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %57
%58 = add nuw i64 %51, 8
%59 = add i64 %52, 1
%60 = icmp eq i64 %59, %17
br i1 %60, label %61, label %50
61: ; preds = %50, %47
%62 = icmp eq i64 %9, %12
br i1 %62, label %65, label %63
63: ; preds = %7, %61
%64 = phi i64 [ 2, %7 ], [ %13, %61 ]
br label %69
65: ; preds = %69, %61, %1
%66 = tail call i64 @sqrt(i32 %0)
%67 = trunc i64 %66 to i32
%68 = icmp slt i32 %67, 2
br i1 %68, label %74, label %75
69: ; preds = %63, %69
%70 = phi i64 [ %72, %69 ], [ %64, %63 ]
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %70
store i32 1, i32* %71
%72 = add nuw nsw i64 %70, 1
%73 = icmp eq i64 %72, %8
br i1 %73, label %65, label %69
74: ; preds = %91, %65
ret i32* %4
75: ; preds = %65, %91
%76 = phi i32 [ %92, %91 ], [ 2, %65 ]
%77 = tail call i64 @is_prime(i32 %76)
%78 = icmp eq i64 %77, 0
%79 = shl nuw nsw i32 %76, 1
%80 = icmp sgt i32 %79, %0
%81 = select i1 %78, i1 true, i1 %80
br i1 %81, label %91, label %82
82: ; preds = %75, %82
%83 = phi i64 [ %87, %82 ], [ 2, %75 ]
%84 = phi i32 [ %89, %82 ], [ %79, %75 ]
%85 = zext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %85
store i32 0, i32* %86
%87 = add nuw nsw i64 %83, 1
%88 = trunc i64 %87 to i32
%89 = mul nsw i32 %76, %88
%90 = icmp sgt i32 %89, %0
br i1 %90, label %91, label %82
91: ; preds = %82, %75
%92 = add nuw i32 %76, 1
%93 = icmp eq i32 %76, %67
br i1 %93, label %74, label %75
}