#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 */
float exp(float);
float factrl(int n) {
  float gammln(float xx);
  void nrerror(char error_text[]);
  static int ntop = 4;
  static float a[33] = {1.0, 1.0, 2.0, 6.0, 24.0};
  int j;
  if (n < 0)
    nrerror("Negative factorial in routine factrl");
  if (n > 32)
    return exp(gammln(n + 1.0));
  while (ntop < n) {
    j = ntop++;
    a[ntop] = a[j] * ntop;
  }
  return a[n];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<factrl>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jge    1151 <factrl+0x21>
lea    0xebc(%rip),%rdi
call   1030 <nrerror@plt>
cmpl   $0x20,-0x8(%rbp)
jle    1184 <factrl+0x54>
cvtsi2sdl -0x8(%rbp),%xmm0
movsd  0xe98(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
call   1050 <gammln@plt>
call   1040 <exp@plt>
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    11f5 <factrl+0xc5>
jmp    1189 <factrl+0x59>
mov    0x2eb1(%rip),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11e0 <factrl+0xb0>
mov    0x2ea2(%rip),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,0x2e97(%rip)
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rcx
lea    0x2e99(%rip),%rax
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
cvtsi2ssl 0x2e7c(%rip),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
movslq 0x2e71(%rip),%rcx
lea    0x2e7a(%rip),%rax
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    1189 <factrl+0x59>
movslq -0x8(%rbp),%rcx
lea    0x2e65(%rip),%rax
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
movss  -0x4(%rbp),%xmm0
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<factrl>:
push   %rbx
mov    %edi,%ebx
test   %edi,%edi
js     1157 <factrl+0x27>
cmp    $0x20,%ebx
jbe    1163 <factrl+0x33>
cvtsi2sd %ebx,%xmm0
addsd  0xeb8(%rip),%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
call   1050 <gammln@plt>
pop    %rbx
jmp    1040 <exp@plt>
lea    0xeaa(%rip),%rdi
call   1030 <nrerror@plt>
movslq 0x2ed6(%rip),%rcx
cmp    %ebx,%ecx
jge    1231 <factrl+0x101>
movslq %ebx,%rax
lea    0x2ed4(%rip),%rdx
movss  (%rdx,%rcx,4),%xmm0
mov    %ebx,%edi
sub    %ecx,%edi
mov    %rcx,%r8
not    %r8
add    %rax,%r8
and    $0x3,%rdi
je     11be <factrl+0x8e>
lea    0x1(%rcx),%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %esi,%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rdx,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0x1,%esi
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
jne    11a0 <factrl+0x70>
cmp    $0x3,%r8
jb     1229 <factrl+0xf9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
lea    0x1(%rcx),%esi
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %esi,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
lea    0x2(%rcx),%esi
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %esi,%xmm0
movss  %xmm1,0x4(%rdx,%rcx,4)
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%rdx,%rcx,4)
lea    0x3(%rcx),%esi
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %esi,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
lea    0x4(%rcx),%rsi
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %esi,%xmm0
movss  %xmm1,0xc(%rdx,%rcx,4)
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,0x10(%rdx,%rcx,4)
mov    %rsi,%rcx
cmp    %rsi,%rax
jne    11d0 <factrl+0xa0>
mov    %ebx,0x2e11(%rip)
jmp    1234 <factrl+0x104>
movslq %ebx,%rax
lea    0x2e15(%rip),%rcx
movss  (%rcx,%rax,4),%xmm0
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
@factrl.ntop = internal global i32 4
@factrl.a = internal global <{ float, float, float, float, float, [28 x float] }> <{ float 1.000000e+00, float 1.000000e+00, float 2.000000e+00, float 6.000000e+00, float 2.400000e+01, [28 x float] zeroinitializer }>
@.str = [37 x i8] c"Negative factorial in routine factrl\00"
define float @factrl(i32 %0) {
%2 = alloca float
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%5 = load i32, i32* %3
%6 = icmp slt i32 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %8
7: ; preds = %1
br label %8
8: ; preds = %7, %1
%9 = load i32, i32* %3
%10 = icmp sgt i32 %9, 32
br i1 %10, label %11, label %18
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %3
%13 = sitofp i32 %12 to double
%14 = fadd double %13, 1.000000e+00
%15 = fptrunc double %14 to float
%16 = call float @gammln(float %15)
%17 = call float @exp(float %16)
store float %17, float* %2
br label %41
18: ; preds = %8
br label %19
19: ; preds = %23, %18
%20 = load i32, i32* @factrl.ntop
%21 = load i32, i32* %3
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %36
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* @factrl.ntop
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* @factrl.ntop
store i32 %24, i32* %4
%26 = load i32, i32* %4
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %27
%29 = load float, float* %28
%30 = load i32, i32* @factrl.ntop
%31 = sitofp i32 %30 to float
%32 = fmul float %29, %31
%33 = load i32, i32* @factrl.ntop
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %34
store float %32, float* %35
br label %19
36: ; preds = %19
%37 = load i32, i32* %3
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %38
%40 = load float, float* %39
store float %40, float* %2
br label %41
41: ; preds = %36, %11
%42 = load float, float* %2
ret float %42
}

LLVM IR (-O2):
@factrl.ntop = internal unnamed_addr global i32 4
@factrl.a = internal unnamed_addr global <{ float, float, float, float, float, [28 x float] }> <{ float 1.000000e+00, float 1.000000e+00, float 2.000000e+00, float 6.000000e+00, float 2.400000e+01, [28 x float] zeroinitializer }>
@.str = [37 x i8] c"Negative factorial in routine factrl\00"
define float @factrl(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 0
br i1 %2, label %3, label %4
3: ; preds = %1
tail call void @nrerror(i8* getelementptr inbounds ([37 x i8], [37 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %6
4: ; preds = %1
%5 = icmp ugt i32 %0, 32
br i1 %5, label %36, label %6
6: ; preds = %3, %4
%7 = load i32, i32* @factrl.ntop
%8 = icmp slt i32 %7, %0
br i1 %8, label %11, label %9
9: ; preds = %6
%10 = sext i32 %0 to i64
br label %67
11: ; preds = %6
%12 = sext i32 %7 to i64
%13 = sext i32 %0 to i64
%14 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %12
%15 = load float, float* %14
%16 = sub nsw i64 %13, %12
%17 = xor i64 %12, -1
%18 = add nsw i64 %17, %13
%19 = and i64 %16, 3
%20 = icmp eq i64 %19, 0
br i1 %20, label %32, label %21
21: ; preds = %11, %21
%22 = phi float [ %28, %21 ], [ %15, %11 ]
%23 = phi i64 [ %25, %21 ], [ %12, %11 ]
%24 = phi i64 [ %30, %21 ], [ 0, %11 ]
%25 = add nsw i64 %23, 1
%26 = trunc i64 %25 to i32
%27 = sitofp i32 %26 to float
%28 = fmul float %22, %27
%29 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %25
store float %28, float* %29
%30 = add i64 %24, 1
%31 = icmp eq i64 %30, %19
br i1 %31, label %32, label %21
32: ; preds = %21, %11
%33 = phi float [ %15, %11 ], [ %28, %21 ]
%34 = phi i64 [ %12, %11 ], [ %25, %21 ]
%35 = icmp ult i64 %18, 3
br i1 %35, label %66, label %42
36: ; preds = %4
%37 = sitofp i32 %0 to double
%38 = fadd double %37, 1.000000e+00
%39 = fptrunc double %38 to float
%40 = tail call float @gammln(float %39)
%41 = tail call float @exp(float %40)
br label %71
42: ; preds = %32, %42
%43 = phi float [ %63, %42 ], [ %33, %32 ]
%44 = phi i64 [ %60, %42 ], [ %34, %32 ]
%45 = add nsw i64 %44, 1
%46 = trunc i64 %45 to i32
%47 = sitofp i32 %46 to float
%48 = fmul float %43, %47
%49 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %45
store float %48, float* %49
%50 = add nsw i64 %44, 2
%51 = trunc i64 %50 to i32
%52 = sitofp i32 %51 to float
%53 = fmul float %48, %52
%54 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %50
store float %53, float* %54
%55 = add nsw i64 %44, 3
%56 = trunc i64 %55 to i32
%57 = sitofp i32 %56 to float
%58 = fmul float %53, %57
%59 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %55
store float %58, float* %59
%60 = add nsw i64 %44, 4
%61 = trunc i64 %60 to i32
%62 = sitofp i32 %61 to float
%63 = fmul float %58, %62
%64 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %60
store float %63, float* %64
%65 = icmp eq i64 %60, %13
br i1 %65, label %66, label %42
66: ; preds = %42, %32
store i32 %0, i32* @factrl.ntop
br label %67
67: ; preds = %9, %66
%68 = phi i64 [ %10, %9 ], [ %13, %66 ]
%69 = getelementptr inbounds [33 x float], [33 x float]* bitcast (<{ float, float, float, float, float, [28 x float] }>* @factrl.a to [33 x float]*), i64 0, i64 %68
%70 = load float, float* %69
br label %71
71: ; preds = %67, %36
%72 = phi float [ %41, %36 ], [ %70, %67 ]
ret float %72
}