#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 */
double sqrt(int);
double aLegendre(int l, int m, double x) {
  double p, pm1, pm2, sqx;
  int i;
  if (l < m)
    return 0e0;
  p = 1e0;
  pm1 = 0e0;
  if (m) {
    sqx = -sqrt(1e0 - x * x);
    for (i = 1; i <= m; i++)
      p *= (2 * i - 1) * sqx;
  }
  for (i = m + 1; i <= l; i++) {
    pm2 = pm1;
    pm1 = p;
    p = ((2 * i - 1) * x * pm1 - (i + m - 1) * pm2) / (i - m);
  }
  return p;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<aLegendre>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %esi,-0x10(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    113c <aLegendre+0x2c>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    128f <aLegendre+0x17f>
movsd  0xebc(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
je     11f3 <aLegendre+0xe3>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  -0x18(%rbp),%xmm1
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xe78(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%edi
call   1030 <sqrt@plt>
movq   %xmm0,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x1,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11ee <aLegendre+0xde>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
sub    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mulsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11b8 <aLegendre+0xa8>
jmp    11f3 <aLegendre+0xe3>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     1285 <aLegendre+0x175>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
sub    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mulsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  -0x28(%rbp),%xmm2
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
mulsd  -0x30(%rbp),%xmm1
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x3c(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11fc <aLegendre+0xec>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<aLegendre>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
xorpd  %xmm4,%xmm4
mov    %edi,%ebp
sub    %esi,%ebp
jl     129a <aLegendre+0x18a>
mov    %esi,%ebx
mov    %edi,%r14d
test   %esi,%esi
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
je     1185 <aLegendre+0x75>
mulsd  %xmm0,%xmm0
movsd  0xebf(%rip),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
cvttsd2si %xmm1,%edi
call   1030 <sqrt@plt>
movsd  0xeaa(%rip),%xmm4
test   %ebx,%ebx
jle    1237 <aLegendre+0x127>
xorpd  0xeaa(%rip),%xmm0
lea    -0x1(%rbx),%ecx
mov    %ebx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%ecx
jae    1192 <aLegendre+0x82>
movsd  0xe85(%rip),%xmm4
mov    $0x1,%edi
jmp    120b <aLegendre+0xfb>
movsd  0xe73(%rip),%xmm4
jmp    1237 <aLegendre+0x127>
mov    %ebx,%r8d
and    $0xfffffffc,%r8d
neg    %r8d
movsd  0xe5c(%rip),%xmm4
mov    $0x1,%esi
mov    $0x7,%edx
xchg   %ax,%ax
lea    -0x6(%rdx),%edi
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %edi,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
lea    -0x4(%rdx),%edi
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %edi,%xmm2
mulsd  %xmm4,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm2
mulsd  %xmm1,%xmm2
lea    -0x2(%rdx),%edi
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %edi,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm1
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtsi2sd %edx,%xmm4
mulsd  %xmm0,%xmm4
mulsd  %xmm1,%xmm4
add    $0x8,%edx
mov    %esi,%edi
add    $0x4,%edi
lea    (%r8,%rsi,1),%ecx
add    $0x4,%ecx
mov    %edi,%esi
cmp    $0x1,%ecx
jne    11b0 <aLegendre+0xa0>
test   %eax,%eax
je     1237 <aLegendre+0x127>
lea    (%rdi,%rdi,1),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %ecx,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm4
add    $0x2,%ecx
add    $0xffffffff,%eax
jne    1220 <aLegendre+0x110>
cmp    %r14d,%ebx
jge    129a <aLegendre+0x18a>
mov    %ebx,%eax
add    %ebx,%ebx
add    %eax,%eax
add    $0x1,%eax
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
movsd  0x8(%rsp),%xmm3
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rbx,%rcx,1),%edx
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %edx,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
movapd %xmm4,%xmm0
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtsi2sd %eax,%xmm4
mulsd  %xmm3,%xmm4
mulsd  %xmm0,%xmm4
add    $0x1,%ecx
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %ecx,%xmm2
subsd  %xmm1,%xmm4
divsd  %xmm2,%xmm4
add    $0x2,%eax
cmp    %ecx,%ebp
jne    1260 <aLegendre+0x150>
movapd %xmm4,%xmm0
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @aLegendre(i32 %0, i32 %1, double %2) {
%4 = alloca double
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca double
%11 = alloca double
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store double %2, double* %7
%13 = load i32, i32* %5
%14 = load i32, i32* %6
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %17
16: ; preds = %3
store double 0.000000e+00, double* %4
br label %81
17: ; preds = %3
store double 1.000000e+00, double* %8
store double 0.000000e+00, double* %9
%18 = load i32, i32* %6
%19 = icmp ne i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %45
20: ; preds = %17
%21 = load double, double* %7
%22 = load double, double* %7
%23 = fneg double %21
%24 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %23, double %22, double 1.000000e+00)
%25 = fptosi double %24 to i32
%26 = call double @sqrt(i32 %25)
%27 = fneg double %26
store double %27, double* %11
store i32 1, i32* %12
br label %28
28: ; preds = %41, %20
%29 = load i32, i32* %12
%30 = load i32, i32* %6
%31 = icmp sle i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %44
32: ; preds = %28
%33 = load i32, i32* %12
%34 = mul nsw i32 2, %33
%35 = sub nsw i32 %34, 1
%36 = sitofp i32 %35 to double
%37 = load double, double* %11
%38 = fmul double %36, %37
%39 = load double, double* %8
%40 = fmul double %39, %38
store double %40, double* %8
br label %41
41: ; preds = %32
%42 = load i32, i32* %12
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %12
br label %28
44: ; preds = %28
br label %45
45: ; preds = %44, %17
%46 = load i32, i32* %6
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %12
br label %48
48: ; preds = %76, %45
%49 = load i32, i32* %12
%50 = load i32, i32* %5
%51 = icmp sle i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %79
52: ; preds = %48
%53 = load double, double* %9
store double %53, double* %10
%54 = load double, double* %8
store double %54, double* %9
%55 = load i32, i32* %12
%56 = mul nsw i32 2, %55
%57 = sub nsw i32 %56, 1
%58 = sitofp i32 %57 to double
%59 = load double, double* %7
%60 = fmul double %58, %59
%61 = load double, double* %9
%62 = load i32, i32* %12
%63 = load i32, i32* %6
%64 = add nsw i32 %62, %63
%65 = sub nsw i32 %64, 1
%66 = sitofp i32 %65 to double
%67 = load double, double* %10
%68 = fmul double %66, %67
%69 = fneg double %68
%70 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %60, double %61, double %69)
%71 = load i32, i32* %12
%72 = load i32, i32* %6
%73 = sub nsw i32 %71, %72
%74 = sitofp i32 %73 to double
%75 = fdiv double %70, %74
store double %75, double* %8
br label %76
76: ; preds = %52
%77 = load i32, i32* %12
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %12
br label %48
79: ; preds = %48
%80 = load double, double* %8
store double %80, double* %4
br label %81
81: ; preds = %79, %16
%82 = load double, double* %4
ret double %82
}

LLVM IR (-O2):
define double @aLegendre(i32 %0, i32 %1, double %2) {
%4 = icmp slt i32 %0, %1
br i1 %4, label %85, label %5
5: ; preds = %3
%6 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %6, label %64, label %7
7: ; preds = %5
%8 = fneg double %2
%9 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %8, double %2, double 1.000000e+00)
%10 = fptosi double %9 to i32
%11 = tail call double @sqrt(i32 %10)
%12 = fneg double %11
%13 = icmp slt i32 %1, 1
br i1 %13, label %64, label %14
14: ; preds = %7
%15 = add i32 %1, -1
%16 = and i32 %1, 3
%17 = icmp ult i32 %15, 3
br i1 %17, label %47, label %18
18: ; preds = %14
%19 = and i32 %1, -4
br label %20
20: ; preds = %20, %18
%21 = phi i32 [ 1, %18 ], [ %44, %20 ]
%22 = phi double [ 1.000000e+00, %18 ], [ %43, %20 ]
%23 = phi i32 [ 0, %18 ], [ %45, %20 ]
%24 = shl nuw nsw i32 %21, 1
%25 = add nsw i32 %24, -1
%26 = sitofp i32 %25 to double
%27 = fmul double %12, %26
%28 = fmul double %22, %27
%29 = shl i32 %21, 1
%30 = or i32 %29, 1
%31 = sitofp i32 %30 to double
%32 = fmul double %12, %31
%33 = fmul double %28, %32
%34 = shl i32 %21, 1
%35 = add i32 %34, 3
%36 = sitofp i32 %35 to double
%37 = fmul double %12, %36
%38 = fmul double %33, %37
%39 = shl i32 %21, 1
%40 = add i32 %39, 5
%41 = sitofp i32 %40 to double
%42 = fmul double %12, %41
%43 = fmul double %38, %42
%44 = add nuw i32 %21, 4
%45 = add i32 %23, 4
%46 = icmp eq i32 %45, %19
br i1 %46, label %47, label %20
47: ; preds = %20, %14
%48 = phi double [ undef, %14 ], [ %43, %20 ]
%49 = phi i32 [ 1, %14 ], [ %44, %20 ]
%50 = phi double [ 1.000000e+00, %14 ], [ %43, %20 ]
%51 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %51, label %64, label %52
52: ; preds = %47, %52
%53 = phi i32 [ %61, %52 ], [ %49, %47 ]
%54 = phi double [ %60, %52 ], [ %50, %47 ]
%55 = phi i32 [ %62, %52 ], [ 0, %47 ]
%56 = shl nuw nsw i32 %53, 1
%57 = add nsw i32 %56, -1
%58 = sitofp i32 %57 to double
%59 = fmul double %12, %58
%60 = fmul double %54, %59
%61 = add nuw i32 %53, 1
%62 = add i32 %55, 1
%63 = icmp eq i32 %62, %16
br i1 %63, label %64, label %52
64: ; preds = %47, %52, %7, %5
%65 = phi double [ 1.000000e+00, %5 ], [ 1.000000e+00, %7 ], [ %48, %47 ], [ %60, %52 ]
%66 = icmp slt i32 %1, %0
br i1 %66, label %67, label %85
67: ; preds = %64, %67
%68 = phi i32 [ %71, %67 ], [ %1, %64 ]
%69 = phi double [ %83, %67 ], [ %65, %64 ]
%70 = phi double [ %69, %67 ], [ 0.000000e+00, %64 ]
%71 = add nsw i32 %68, 1
%72 = shl nsw i32 %71, 1
%73 = add nsw i32 %72, -1
%74 = sitofp i32 %73 to double
%75 = fmul double %74, %2
%76 = add i32 %68, %1
%77 = sitofp i32 %76 to double
%78 = fneg double %70
%79 = fmul double %78, %77
%80 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %75, double %69, double %79)
%81 = sub nsw i32 %71, %1
%82 = sitofp i32 %81 to double
%83 = fdiv double %80, %82
%84 = icmp eq i32 %71, %0
br i1 %84, label %85, label %67
85: ; preds = %67, %64, %3
%86 = phi double [ 0.000000e+00, %3 ], [ %65, %64 ], [ %83, %67 ]
ret double %86
}