#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*/ Lab2xyz(float, float, float, float *, float *, float *);
int /*<<< orphan*/ Msh2Lab(float, float, float, float *, float *, float *);
float array_max(float const *, int);
float array_min(float const *, int);
int /*<<< orphan*/ xyz2rgb(float, float, float, float *, float *, float *);
void gray2Msh2rgb(const float *in, float *out, int w, int h) {
  float M, s, hue, L, a, b, x, y, z;
  float max = array_max(in, w * h);
  float min = array_min(in, w * h);
  float mid = (max + min) / 2.0;
  for (int i = 0; i < w * h; i++) {
    if (in[i] < mid) {
      float a = (in[i] - min) / (mid - min);
      M = 80.0 + (88.0 - 80.0) * a;
      s = 1.08 - 1.08 * a;
      hue = 0.50 + (1.061 - 0.5) * a;
    } else {
      float a = (in[i] - mid) / (max - mid);
      M = 88.0 + (80.0 - 88.0) * a;
      s = 1.08 * a;
      hue = 1.061 + (-1.1 - 1.061) * a;
    }
    Msh2Lab(M, s, hue, &L, &a, &b);
    Lab2xyz(L, a, b, &x, &y, &z);
    xyz2rgb(x, y, z, &out[i], &out[w * h + i], &out[2 * w * h + i]);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gray2Msh2rgb>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
imul   -0x18(%rbp),%esi
call   1060 <array_max@plt>
movss  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
imul   -0x18(%rbp),%esi
call   1050 <array_min@plt>
movss  %xmm0,-0x44(%rbp)
movss  -0x40(%rbp),%xmm0
addss  -0x44(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xe5a(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    13c8 <gray2Msh2rgb+0x278>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x4c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
movss  -0x48(%rbp),%xmm0
ucomiss %xmm1,%xmm0
jbe    128f <gray2Msh2rgb+0x13f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x4c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
subss  -0x44(%rbp),%xmm0
movss  -0x48(%rbp),%xmm1
subss  -0x44(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x50(%rbp)
movss  -0x50(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xe2b(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xe27(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
movss  -0x50(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xdf9(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xdc5(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x20(%rbp)
movss  -0x50(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xdbf(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xdbb(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
jmp    1326 <gray2Msh2rgb+0x1d6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x4c(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
subss  -0x48(%rbp),%xmm0
movss  -0x40(%rbp),%xmm1
subss  -0x48(%rbp),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x54(%rbp)
movss  -0x54(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xd5b(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xd57(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
movss  -0x54(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm1
movsd  0xd29(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x20(%rbp)
movss  -0x54(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xcfb(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xcf7(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
movss  -0x20(%rbp),%xmm1
movss  -0x24(%rbp),%xmm2
lea    -0x28(%rbp),%rdi
lea    -0x2c(%rbp),%rsi
lea    -0x30(%rbp),%rdx
call   1030 <Msh2Lab@plt>
movss  -0x28(%rbp),%xmm0
movss  -0x2c(%rbp),%xmm1
movss  -0x30(%rbp),%xmm2
lea    -0x34(%rbp),%rdi
lea    -0x38(%rbp),%rsi
lea    -0x3c(%rbp),%rdx
call   1070 <Lab2xyz@plt>
movss  -0x34(%rbp),%xmm0
movss  -0x38(%rbp),%xmm1
movss  -0x3c(%rbp),%xmm2
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x4c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
add    -0x4c(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
add    -0x4c(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdx
call   1040 <xyz2rgb@plt>
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    11ba <gray2Msh2rgb+0x6a>
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gray2Msh2rgb>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %edx,%ebp
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%r14
imul   %ecx,%ebp
mov    %ebp,%esi
call   1060 <array_max@plt>
movss  %xmm0,(%rsp)
mov    %r14,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1050 <array_min@plt>
movss  %xmm0,0x4(%rsp)
test   %ebp,%ebp
jle    12e4 <gray2Msh2rgb+0x194>
movss  (%rsp),%xmm0
movaps %xmm0,%xmm2
movss  0x4(%rsp),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm2
mulss  0xe59(%rip),%xmm2
subss  %xmm2,%xmm0
movss  %xmm0,(%rsp)
movaps %xmm2,%xmm0
subss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%rsp)
lea    0x0(%rbp,%rbp,1),%eax
movslq %eax,%r13
mov    %ebp,%ebp
shl    $0x2,%r13
shl    $0x2,%rbp
xor    %r15d,%r15d
lea    0x10(%rsp),%r12
movss  %xmm2,0xc(%rsp)
jmp    129a <gray2Msh2rgb+0x14a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
subss  %xmm2,%xmm0
divss  (%rsp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movaps %xmm0,%xmm1
mulsd  0xe00(%rip),%xmm1
movlhps %xmm0,%xmm0
mulpd  0xe0d(%rip),%xmm0
addpd  0xe15(%rip),%xmm0
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsd2ss %xmm0,%xmm2
movhlps %xmm0,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
cvtsd2ss %xmm1,%xmm1
lea    0x24(%rsp),%rdi
lea    0x20(%rsp),%rsi
lea    0x1c(%rsp),%rdx
call   1030 <Msh2Lab@plt>
movss  0x24(%rsp),%xmm0
movss  0x20(%rsp),%xmm1
movss  0x1c(%rsp),%xmm2
lea    0x18(%rsp),%rdi
lea    0x14(%rsp),%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1070 <Lab2xyz@plt>
movss  0x18(%rsp),%xmm0
movss  0x14(%rsp),%xmm1
movss  0x10(%rsp),%xmm2
lea    (%rbx,%rbp,1),%rsi
lea    (%rbx,%r13,1),%rdx
mov    %rbx,%rdi
call   1040 <xyz2rgb@plt>
add    $0x4,%rbx
add    $0x4,%r15
cmp    %r15,%rbp
movss  0xc(%rsp),%xmm2
je     12e4 <gray2Msh2rgb+0x194>
movss  (%r14,%r15,1),%xmm0
ucomiss %xmm0,%xmm2
jbe    11f0 <gray2Msh2rgb+0xa0>
subss  0x4(%rsp),%xmm0
divss  0x8(%rsp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movaps %xmm0,%xmm1
mulsd  0xd4c(%rip),%xmm1
addsd  0xd3c(%rip),%xmm1
movlhps %xmm0,%xmm0
mulpd  0xd69(%rip),%xmm0
addpd  0xd71(%rip),%xmm0
jmp    121b <gray2Msh2rgb+0xcb>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @gray2Msh2rgb(float* %0, float* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca float*
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca float
%10 = alloca float
%11 = alloca float
%12 = alloca float
%13 = alloca float
%14 = alloca float
%15 = alloca float
%16 = alloca float
%17 = alloca float
%18 = alloca float
%19 = alloca float
%20 = alloca float
%21 = alloca i32
%22 = alloca float
%23 = alloca float
store float* %0, float** %5
store float* %1, float** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%24 = load float*, float** %5
%25 = load i32, i32* %7
%26 = load i32, i32* %8
%27 = mul nsw i32 %25, %26
%28 = call float @array_max(float* %24, i32 %27)
store float %28, float* %18
%29 = load float*, float** %5
%30 = load i32, i32* %7
%31 = load i32, i32* %8
%32 = mul nsw i32 %30, %31
%33 = call float @array_min(float* %29, i32 %32)
store float %33, float* %19
%34 = load float, float* %18
%35 = load float, float* %19
%36 = fadd float %34, %35
%37 = fpext float %36 to double
%38 = fdiv double %37, 2.000000e+00
%39 = fptrunc double %38 to float
store float %39, float* %20
store i32 0, i32* %21
br label %40
40: ; preds = %136, %4
%41 = load i32, i32* %21
%42 = load i32, i32* %7
%43 = load i32, i32* %8
%44 = mul nsw i32 %42, %43
%45 = icmp slt i32 %41, %44
br i1 %45, label %46, label %139
46: ; preds = %40
%47 = load float*, float** %5
%48 = load i32, i32* %21
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds float, float* %47, i64 %49
%51 = load float, float* %50
%52 = load float, float* %20
%53 = fcmp olt float %51, %52
br i1 %53, label %54, label %78
54: ; preds = %46
%55 = load float*, float** %5
%56 = load i32, i32* %21
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds float, float* %55, i64 %57
%59 = load float, float* %58
%60 = load float, float* %19
%61 = fsub float %59, %60
%62 = load float, float* %20
%63 = load float, float* %19
%64 = fsub float %62, %63
%65 = fdiv float %61, %64
store float %65, float* %22
%66 = load float, float* %22
%67 = fpext float %66 to double
%68 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 8.000000e+00, double %67, double 8.000000e+01)
%69 = fptrunc double %68 to float
store float %69, float* %9
%70 = load float, float* %22
%71 = fpext float %70 to double
%72 = call double @llvm.fmuladd.f64(double -1.080000e+00, double %71, double 1.080000e+00)
%73 = fptrunc double %72 to float
store float %73, float* %10
%74 = load float, float* %22
%75 = fpext float %74 to double
%76 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 0x3FE1F3B645A1CAC0, double %75, double 5.000000e-01)
%77 = fptrunc double %76 to float
store float %77, float* %11
br label %102
78: ; preds = %46
%79 = load float*, float** %5
%80 = load i32, i32* %21
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds float, float* %79, i64 %81
%83 = load float, float* %82
%84 = load float, float* %20
%85 = fsub float %83, %84
%86 = load float, float* %18
%87 = load float, float* %20
%88 = fsub float %86, %87
%89 = fdiv float %85, %88
store float %89, float* %23
%90 = load float, float* %23
%91 = fpext float %90 to double
%92 = call double @llvm.fmuladd.f64(double -8.000000e+00, double %91, double 8.800000e+01)
%93 = fptrunc double %92 to float
store float %93, float* %9
%94 = load float, float* %23
%95 = fpext float %94 to double
%96 = fmul double 1.080000e+00, %95
%97 = fptrunc double %96 to float
store float %97, float* %10
%98 = load float, float* %23
%99 = fpext float %98 to double
%100 = call double @llvm.fmuladd.f64(double -2.161000e+00, double %99, double 1.061000e+00)
%101 = fptrunc double %100 to float
store float %101, float* %11
br label %102
102: ; preds = %78, %54
%103 = load float, float* %9
%104 = load float, float* %10
%105 = load float, float* %11
%106 = call i32 @Msh2Lab(float %103, float %104, float %105, float* %12, float* %13, float* %14)
%107 = load float, float* %12
%108 = load float, float* %13
%109 = load float, float* %14
%110 = call i32 @Lab2xyz(float %107, float %108, float %109, float* %15, float* %16, float* %17)
%111 = load float, float* %15
%112 = load float, float* %16
%113 = load float, float* %17
%114 = load float*, float** %6
%115 = load i32, i32* %21
%116 = sext i32 %115 to i64
%117 = getelementptr inbounds float, float* %114, i64 %116
%118 = load float*, float** %6
%119 = load i32, i32* %7
%120 = load i32, i32* %8
%121 = mul nsw i32 %119, %120
%122 = load i32, i32* %21
%123 = add nsw i32 %121, %122
%124 = sext i32 %123 to i64
%125 = getelementptr inbounds float, float* %118, i64 %124
%126 = load float*, float** %6
%127 = load i32, i32* %7
%128 = mul nsw i32 2, %127
%129 = load i32, i32* %8
%130 = mul nsw i32 %128, %129
%131 = load i32, i32* %21
%132 = add nsw i32 %130, %131
%133 = sext i32 %132 to i64
%134 = getelementptr inbounds float, float* %126, i64 %133
%135 = call i32 @xyz2rgb(float %111, float %112, float %113, float* %117, float* %125, float* %134)
br label %136
136: ; preds = %102
%137 = load i32, i32* %21
%138 = add nsw i32 %137, 1
store i32 %138, i32* %21
br label %40
139: ; preds = %40
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @gray2Msh2rgb(float* %0, float* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca float
%6 = alloca float
%7 = alloca float
%8 = alloca float
%9 = alloca float
%10 = alloca float
%11 = bitcast float* %5 to i8*
%12 = bitcast float* %6 to i8*
%13 = bitcast float* %7 to i8*
%14 = bitcast float* %8 to i8*
%15 = bitcast float* %9 to i8*
%16 = bitcast float* %10 to i8*
%17 = mul nsw i32 %3, %2
%18 = tail call float @array_max(float* %0, i32 %17)
%19 = tail call float @array_min(float* %0, i32 %17)
%20 = fadd float %18, %19
%21 = fmul float %20, 5.000000e-01
%22 = icmp sgt i32 %17, 0
br i1 %22, label %23, label %31
23: ; preds = %4
%24 = fsub float %18, %21
%25 = fsub float %21, %19
%26 = shl nsw i32 %2, 1
%27 = mul nsw i32 %26, %3
%28 = zext i32 %17 to i64
%29 = sext i32 %27 to i64
%30 = zext i32 %17 to i64
br label %32
31: ; preds = %53, %4
ret void
32: ; preds = %23, %53
%33 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %75, %53 ]
%34 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %33
%35 = load float, float* %34
%36 = fcmp olt float %35, %21
br i1 %36, label %37, label %45
37: ; preds = %32
%38 = fsub float %35, %19
%39 = fdiv float %38, %25
%40 = fpext float %39 to double
%41 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %40, double -1.080000e+00, double 1.080000e+00)
%42 = insertelement <2 x double> poison, double %40, i64 0
%43 = shufflevector <2 x double> %42, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%44 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %43, <2 x double> <double 0x3FE1F3B645A1CAC0, double 8.000000e+00>, <2 x double> <double 5.000000e-01, double 8.000000e+01>)
br label %53
45: ; preds = %32
%46 = fsub float %35, %21
%47 = fdiv float %46, %24
%48 = fpext float %47 to double
%49 = fmul double %48, 1.080000e+00
%50 = insertelement <2 x double> poison, double %48, i64 0
%51 = shufflevector <2 x double> %50, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%52 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %51, <2 x double> <double -2.161000e+00, double -8.000000e+00>, <2 x double> <double 1.061000e+00, double 8.800000e+01>)
br label %53
53: ; preds = %45, %37
%54 = phi double [ %41, %37 ], [ %49, %45 ]
%55 = phi <2 x double> [ %44, %37 ], [ %52, %45 ]
%56 = extractelement <2 x double> %55, i64 1
%57 = fptrunc double %56 to float
%58 = fptrunc double %54 to float
%59 = extractelement <2 x double> %55, i64 0
%60 = fptrunc double %59 to float
%61 = call i32 @Msh2Lab(float %57, float %58, float %60, float* %5, float* %6, float* %7)
%62 = load float, float* %5
%63 = load float, float* %6
%64 = load float, float* %7
%65 = call i32 @Lab2xyz(float %62, float %63, float %64, float* %8, float* %9, float* %10)
%66 = load float, float* %8
%67 = load float, float* %9
%68 = load float, float* %10
%69 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %33
%70 = add nuw nsw i64 %33, %28
%71 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %70
%72 = add nsw i64 %33, %29
%73 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %72
%74 = call i32 @xyz2rgb(float %66, float %67, float %68, float* %69, float* %71, float* %73)
%75 = add nuw nsw i64 %33, 1
%76 = icmp eq i64 %75, %30
br i1 %76, label %31, label %32
}