#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 computeHammingDistance(char *, char *, int);
int determineKeySize(char *data, int numberOfBytes, int maxKeySize) {
  int result = -1;
  float hammingAverages[maxKeySize];
  for (int i = 0; i < maxKeySize; i++) {
    hammingAverages[i] = 0.0;
  }
  int numSamples = (numberOfBytes - maxKeySize) / 2;
  for (int i = 0; i < numSamples; i++) {
    for (int j = 2; j < maxKeySize; j++) {
      char *dataStart = data + i;
      int hammingDistance = computeHammingDistance(dataStart, dataStart + j, j);
      float normalized = (float)hammingDistance / (float)j;
      hammingAverages[j] += normalized;
    }
  }
  int lowestNormalized = -1;
  for (int i = 2; i < maxKeySize; i++) {
    hammingAverages[i] /= numSamples;
    if (lowestNormalized < 0 || hammingAverages[i] < lowestNormalized) {
      result = i;
      lowestNormalized = hammingAverages[i];
    }
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<determineKeySize>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x58(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1181 <determineKeySize+0x71>
mov    -0x58(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1157 <determineKeySize+0x47>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    122e <determineKeySize+0x11e>
movl   $0x2,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    121b <determineKeySize+0x10b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rdi
mov    -0x40(%rbp),%rsi
movslq -0x38(%rbp),%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x38(%rbp),%edx
call   1030 <computeHammingDistance@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x44(%rbp)
cvtsi2ssl -0x44(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x38(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x48(%rbp)
movss  -0x48(%rbp),%xmm0
movslq -0x38(%rbp),%rcx
addss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    11ac <determineKeySize+0x9c>
jmp    1220 <determineKeySize+0x110>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1199 <determineKeySize+0x89>
movl   $0xffffffff,-0x4c(%rbp)
movl   $0x2,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    12b1 <determineKeySize+0x1a1>
mov    -0x58(%rbp),%rax
cvtsi2ssl -0x30(%rbp),%xmm1
movslq -0x50(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
cmpl   $0x0,-0x4c(%rbp)
jl     1288 <determineKeySize+0x178>
mov    -0x58(%rbp),%rax
movslq -0x50(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
cvtsi2ssl -0x4c(%rbp),%xmm0
ucomiss %xmm1,%xmm0
jbe    129e <determineKeySize+0x18e>
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%ecx
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
movslq -0x50(%rbp),%rcx
cvttss2si (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    12a3 <determineKeySize+0x193>
mov    -0x50(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
jmp    123c <determineKeySize+0x12c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<determineKeySize>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,-0x40(%rbp)
mov    %edx,%r15d
mov    %rsp,%r13
lea    0xf(,%r15,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%r13
mov    %r13,%rsp
mov    %edx,-0x2c(%rbp)
test   %edx,%edx
jle    1169 <determineKeySize+0x49>
lea    0x0(,%r15,4),%rdx
mov    %r13,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
sub    -0x2c(%rbp),%r12d
mov    %r12d,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %r12d,%eax
sar    %eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmp    $0x2,%r12d
jl     1209 <determineKeySize+0xe9>
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
xor    %eax,%eax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%r14
jmp    11b9 <determineKeySize+0x99>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x38(%rbp),%rcx
add    $0x1,%rcx
add    $0x1,%r14
mov    %rcx,%rax
mov    %rcx,-0x38(%rbp)
cmp    -0x48(%rbp),%rcx
je     1209 <determineKeySize+0xe9>
cmpl   $0x3,-0x2c(%rbp)
jl     11a0 <determineKeySize+0x80>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
lea    (%rax,%rcx,1),%r12
mov    $0x2,%ebx
lea    (%r14,%rbx,1),%rsi
mov    %r12,%rdi
mov    %ebx,%edx
call   1040 <computeHammingDistance@plt>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %eax,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %ebx,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
addss  0x0(%r13,%rbx,4),%xmm0
movss  %xmm0,0x0(%r13,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r15
jne    11d0 <determineKeySize+0xb0>
jmp    11a0 <determineKeySize+0x80>
mov    $0xffffffff,%eax
cmpl   $0x3,-0x2c(%rbp)
jl     1269 <determineKeySize+0x149>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ssl -0x30(%rbp),%xmm0
mov    $0xffffffff,%esi
mov    $0x2,%ecx
mov    $0xffffffff,%eax
jmp    1239 <determineKeySize+0x119>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r15
je     1269 <determineKeySize+0x149>
movss  0x0(%r13,%rcx,4),%xmm1
divss  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ss %esi,%xmm2
test   %esi,%esi
sets   %bl
ucomiss %xmm1,%xmm2
movss  %xmm1,0x0(%r13,%rcx,4)
seta   %dl
or     %bl,%dl
je     1230 <determineKeySize+0x110>
cvttss2si %xmm1,%esi
mov    %ecx,%eax
jmp    1230 <determineKeySize+0x110>
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @determineKeySize(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i8*
%15 = alloca i32
%16 = alloca float
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 -1, i32* %7
%19 = load i32, i32* %6
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %21, i8** %8
%22 = alloca float, i64 %20
store i64 %20, i64* %9
store i32 0, i32* %10
br label %23
23: ; preds = %31, %3
%24 = load i32, i32* %10
%25 = load i32, i32* %6
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %34
27: ; preds = %23
%28 = load i32, i32* %10
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds float, float* %22, i64 %29
store float 0.000000e+00, float* %30
br label %31
31: ; preds = %27
%32 = load i32, i32* %10
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %10
br label %23
34: ; preds = %23
%35 = load i32, i32* %5
%36 = load i32, i32* %6
%37 = sub nsw i32 %35, %36
%38 = sdiv i32 %37, 2
store i32 %38, i32* %11
store i32 0, i32* %12
br label %39
39: ; preds = %75, %34
%40 = load i32, i32* %12
%41 = load i32, i32* %11
%42 = icmp slt i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %78
43: ; preds = %39
store i32 2, i32* %13
br label %44
44: ; preds = %71, %43
%45 = load i32, i32* %13
%46 = load i32, i32* %6
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %74
48: ; preds = %44
%49 = load i8*, i8** %4
%50 = load i32, i32* %12
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %49, i64 %51
store i8* %52, i8** %14
%53 = load i8*, i8** %14
%54 = load i8*, i8** %14
%55 = load i32, i32* %13
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i8, i8* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %13
%59 = call i32 @computeHammingDistance(i8* %53, i8* %57, i32 %58)
store i32 %59, i32* %15
%60 = load i32, i32* %15
%61 = sitofp i32 %60 to float
%62 = load i32, i32* %13
%63 = sitofp i32 %62 to float
%64 = fdiv float %61, %63
store float %64, float* %16
%65 = load float, float* %16
%66 = load i32, i32* %13
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds float, float* %22, i64 %67
%69 = load float, float* %68
%70 = fadd float %69, %65
store float %70, float* %68
br label %71
71: ; preds = %48
%72 = load i32, i32* %13
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %13
br label %44
74: ; preds = %44
br label %75
75: ; preds = %74
%76 = load i32, i32* %12
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %12
br label %39
78: ; preds = %39
store i32 -1, i32* %17
store i32 2, i32* %18
br label %79
79: ; preds = %109, %78
%80 = load i32, i32* %18
%81 = load i32, i32* %6
%82 = icmp slt i32 %80, %81
br i1 %82, label %83, label %112
83: ; preds = %79
%84 = load i32, i32* %11
%85 = sitofp i32 %84 to float
%86 = load i32, i32* %18
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds float, float* %22, i64 %87
%89 = load float, float* %88
%90 = fdiv float %89, %85
store float %90, float* %88
%91 = load i32, i32* %17
%92 = icmp slt i32 %91, 0
br i1 %92, label %101, label %93
93: ; preds = %83
%94 = load i32, i32* %18
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds float, float* %22, i64 %95
%97 = load float, float* %96
%98 = load i32, i32* %17
%99 = sitofp i32 %98 to float
%100 = fcmp olt float %97, %99
br i1 %100, label %101, label %108
101: ; preds = %93, %83
%102 = load i32, i32* %18
store i32 %102, i32* %7
%103 = load i32, i32* %18
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds float, float* %22, i64 %104
%106 = load float, float* %105
%107 = fptosi float %106 to i32
store i32 %107, i32* %17
br label %108
108: ; preds = %101, %93
br label %109
109: ; preds = %108
%110 = load i32, i32* %18
%111 = add nsw i32 %110, 1
store i32 %111, i32* %18
br label %79
112: ; preds = %79
%113 = load i32, i32* %7
%114 = load i8*, i8** %8
ret i32 %113
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @determineKeySize(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = zext i32 %2 to i64
%5 = alloca float, i64 %4
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %6, label %7, label %10
7: ; preds = %3
%8 = bitcast float* %5 to i8*
%9 = shl nuw nsw i64 %4, 2
br label %10
10: ; preds = %7, %3
%11 = sub nsw i32 %1, %2
%12 = sdiv i32 %11, 2
%13 = icmp sgt i32 %11, 1
br i1 %13, label %14, label %21
14: ; preds = %10
%15 = icmp sgt i32 %2, 2
%16 = zext i32 %12 to i64
br label %17
17: ; preds = %14, %25
%18 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %26, %25 ]
br i1 %15, label %19, label %25
19: ; preds = %17
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %18
br label %28
21: ; preds = %25, %10
%22 = icmp sgt i32 %2, 2
br i1 %22, label %23, label %41
23: ; preds = %21
%24 = sitofp i32 %12 to float
br label %43
25: ; preds = %28, %17
%26 = add nuw nsw i64 %18, 1
%27 = icmp eq i64 %26, %16
br i1 %27, label %21, label %17
28: ; preds = %19, %28
%29 = phi i64 [ 2, %19 ], [ %39, %28 ]
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %29
%31 = trunc i64 %29 to i32
%32 = tail call i32 @computeHammingDistance(i8* %20, i8* %30, i32 %31)
%33 = sitofp i32 %32 to float
%34 = sitofp i32 %31 to float
%35 = fdiv float %33, %34
%36 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %29
%37 = load float, float* %36
%38 = fadd float %37, %35
store float %38, float* %36
%39 = add nuw nsw i64 %29, 1
%40 = icmp eq i64 %39, %4
br i1 %40, label %25, label %28
41: ; preds = %43, %21
%42 = phi i32 [ -1, %21 ], [ %56, %43 ]
ret i32 %42
43: ; preds = %23, %43
%44 = phi i64 [ 2, %23 ], [ %58, %43 ]
%45 = phi i32 [ -1, %23 ], [ %57, %43 ]
%46 = phi i32 [ -1, %23 ], [ %56, %43 ]
%47 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %44
%48 = load float, float* %47
%49 = fdiv float %48, %24
store float %49, float* %47
%50 = icmp slt i32 %45, 0
%51 = sitofp i32 %45 to float
%52 = fcmp olt float %49, %51
%53 = select i1 %50, i1 true, i1 %52
%54 = fptosi float %49 to i32
%55 = trunc i64 %44 to i32
%56 = select i1 %53, i32 %55, i32 %46
%57 = select i1 %53, i32 %54, i32 %45
%58 = add nuw nsw i64 %44, 1
%59 = icmp eq i64 %58, %4
br i1 %59, label %41, label %43
}