#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*/ RAND_MAX;
int get_dgt_cnt(int /*<<< orphan*/);
size_t get_ith_dgt(int, int);
void radix_sort(int nums[], int len) {
  int counts[10];
  int sorted[len];
  int max_len = get_dgt_cnt(RAND_MAX);
  for (int j = 0; j < max_len; j++) {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      counts[i] = 0;
    }
    for (int i = 0; i < len; i++) {
      counts[get_ith_dgt(nums[i], j)]++;
    }
    for (int i = 1; i < 10; i++) {
      counts[i] += counts[i - 1];
    }
    for (int i = len - 1; i >= 0; i--) {
      sorted[counts[get_ith_dgt(nums[i], j)] - 1] = nums[i];
      counts[get_ith_dgt(nums[i], j)]--;
    }
    for (int i = 0; i < len; i++) {
      nums[i] = sorted[i];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<radix_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x80,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x78(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    0x2e88(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
call   1030 <get_dgt_cnt@plt>
mov    %eax,-0x54(%rbp)
movl   $0x0,-0x58(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%eax
cmp    -0x54(%rbp),%eax
jge    12df <radix_sort+0x1bf>
movl   $0x0,-0x5c(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x5c(%rbp)
jge    11a8 <radix_sort+0x88>
movslq -0x5c(%rbp),%rax
movl   $0x0,-0x40(%rbp,%rax,4)
mov    -0x5c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
jmp    1184 <radix_sort+0x64>
movl   $0x0,-0x60(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11e7 <radix_sort+0xc7>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x60(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x58(%rbp),%esi
call   1040 <get_ith_dgt@plt>
mov    -0x40(%rbp,%rax,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x40(%rbp,%rax,4)
mov    -0x60(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x60(%rbp)
jmp    11af <radix_sort+0x8f>
movl   $0x1,-0x64(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x64(%rbp)
jge    121e <radix_sort+0xfe>
mov    -0x64(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
mov    -0x40(%rbp,%rax,4),%ecx
movslq -0x64(%rbp),%rax
add    -0x40(%rbp,%rax,4),%ecx
mov    %ecx,-0x40(%rbp,%rax,4)
mov    -0x64(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x64(%rbp)
jmp    11ee <radix_sort+0xce>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x68(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x68(%rbp)
jl     1295 <radix_sort+0x175>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x68(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x7c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x68(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x58(%rbp),%esi
call   1040 <get_ith_dgt@plt>
mov    -0x7c(%rbp),%edx
mov    %rax,%rcx
mov    -0x78(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp,%rcx,4),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x68(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x58(%rbp),%esi
call   1040 <get_ith_dgt@plt>
mov    -0x40(%rbp,%rax,4),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x40(%rbp,%rax,4)
mov    -0x68(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x68(%rbp)
jmp    1227 <radix_sort+0x107>
movl   $0x0,-0x6c(%rbp)
mov    -0x6c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    12cc <radix_sort+0x1ac>
mov    -0x78(%rbp),%rax
movslq -0x6c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x6c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x6c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x6c(%rbp)
jmp    129c <radix_sort+0x17c>
jmp    12d1 <radix_sort+0x1b1>
mov    -0x58(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
jmp    1171 <radix_sort+0x51>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<radix_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x68,%rsp
mov    %rdi,%r15
mov    %rsp,-0x70(%rbp)
mov    %esi,-0x2c(%rbp)
mov    %esi,%r14d
mov    %rsp,%r12
lea    0xf(,%r14,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%r12
mov    %r12,%rsp
mov    0x2e7e(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
call   1030 <get_dgt_cnt@plt>
mov    %eax,-0x64(%rbp)
test   %eax,%eax
jle    1306 <radix_sort+0x1d6>
lea    0x0(,%r14,4),%rax
mov    %rax,-0x78(%rbp)
lea    0x1(%r14),%rax
mov    %rax,-0x80(%rbp)
xor    %r13d,%r13d
mov    %r14,-0x88(%rbp)
jmp    11b5 <radix_sort+0x85>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r13d
cmp    -0x64(%rbp),%r13d
mov    -0x88(%rbp),%r14
je     1306 <radix_sort+0x1d6>
xorps  %xmm0,%xmm0
movaps %xmm0,-0x50(%rbp)
movaps %xmm0,-0x60(%rbp)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    $0x0,%r8d
mov    $0x0,%r9d
mov    $0x0,%r10d
mov    $0x0,%esi
mov    $0x0,%edi
mov    $0x0,%eax
mov    $0x0,%ecx
mov    $0x0,%edx
mov    $0x0,%r11d
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jle    124d <radix_sort+0x11d>
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%r15,%rbx,4),%edi
mov    %r13d,%esi
call   1050 <get_ith_dgt@plt>
addl   $0x1,-0x60(%rbp,%rax,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r14
jne    1210 <radix_sort+0xe0>
mov    -0x5c(%rbp),%r11d
mov    -0x58(%rbp),%edx
mov    -0x54(%rbp),%ecx
mov    -0x50(%rbp),%eax
mov    -0x4c(%rbp),%edi
mov    -0x48(%rbp),%esi
mov    -0x44(%rbp),%r10d
mov    -0x40(%rbp),%r9d
mov    -0x3c(%rbp),%r8d
add    -0x60(%rbp),%r11d
add    %r11d,%edx
add    %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
add    %eax,%edi
add    %edi,%esi
add    %esi,%r10d
add    %r10d,%r9d
add    %r9d,%r8d
mov    %r11d,-0x5c(%rbp)
mov    %edx,-0x58(%rbp)
mov    %ecx,-0x54(%rbp)
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    %edi,-0x4c(%rbp)
mov    %esi,-0x48(%rbp)
mov    %r10d,-0x44(%rbp)
mov    %r9d,-0x40(%rbp)
mov    %r8d,-0x3c(%rbp)
mov    -0x80(%rbp),%r14
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jle    11a0 <radix_sort+0x70>
xchg   %ax,%ax
lea    -0x2(%r14),%eax
mov    %rax,-0x90(%rbp)
mov    %r13,%rbx
mov    %r15,%r13
mov    %r12,%r15
mov    0x0(%r13,%rax,4),%r12d
mov    %r12d,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1050 <get_ith_dgt@plt>
movslq -0x60(%rbp,%rax,4),%rax
mov    %r12d,-0x4(%r15,%rax,4)
mov    %r15,%r12
mov    %r13,%r15
mov    %rbx,%r13
mov    -0x90(%rbp),%rax
mov    (%r15,%rax,4),%edi
mov    %r13d,%esi
call   1050 <get_ith_dgt@plt>
addl   $0xffffffff,-0x60(%rbp,%rax,4)
add    $0xffffffffffffffff,%r14
cmp    $0x1,%r14
jg     1290 <radix_sort+0x160>
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jle    11a0 <radix_sort+0x70>
mov    %r15,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    -0x78(%rbp),%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
jmp    11a0 <radix_sort+0x70>
mov    -0x70(%rbp),%rsp
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@RAND_MAX = global i32 0
define void @radix_sort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca [10 x i32]
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%15 = load i32, i32* %4
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %17, i8** %6
%18 = alloca i32, i64 %16
store i64 %16, i64* %7
%19 = load i32, i32* @RAND_MAX
%20 = call i32 @get_dgt_cnt(i32 %19)
store i32 %20, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %21
21: ; preds = %128, %2
%22 = load i32, i32* %9
%23 = load i32, i32* %8
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %131
25: ; preds = %21
store i32 0, i32* %10
br label %26
26: ; preds = %33, %25
%27 = load i32, i32* %10
%28 = icmp slt i32 %27, 10
br i1 %28, label %29, label %36
29: ; preds = %26
%30 = load i32, i32* %10
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %5, i64 0, i64 %31
store i32 0, i32* %32
br label %33
33: ; preds = %29
%34 = load i32, i32* %10
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %10
br label %26
36: ; preds = %26
store i32 0, i32* %11
br label %37
37: ; preds = %52, %36
%38 = load i32, i32* %11
%39 = load i32, i32* %4
%40 = icmp slt i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %55
41: ; preds = %37
%42 = load i32*, i32** %3
%43 = load i32, i32* %11
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32, i32* %9
%48 = call i64 @get_ith_dgt(i32 %46, i32 %47)
%49 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %5, i64 0, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %49
br label %52
52: ; preds = %41
%53 = load i32, i32* %11
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %11
br label %37
55: ; preds = %37
store i32 1, i32* %12
br label %56
56: ; preds = %70, %55
%57 = load i32, i32* %12
%58 = icmp slt i32 %57, 10
br i1 %58, label %59, label %73
59: ; preds = %56
%60 = load i32, i32* %12
%61 = sub nsw i32 %60, 1
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %5, i64 0, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = load i32, i32* %12
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %5, i64 0, i64 %66
%68 = load i32, i32* %67
%69 = add nsw i32 %68, %64
store i32 %69, i32* %67
br label %70
70: ; preds = %59
%71 = load i32, i32* %12
%72 = add nsw i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %12
br label %56
73: ; preds = %56
%74 = load i32, i32* %4
%75 = sub nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %13
br label %76
76: ; preds = %107, %73
%77 = load i32, i32* %13
%78 = icmp sge i32 %77, 0
br i1 %78, label %79, label %110
79: ; preds = %76
%80 = load i32*, i32** %3
%81 = load i32, i32* %13
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = load i32*, i32** %3
%86 = load i32, i32* %13
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %87
%89 = load i32, i32* %88
%90 = load i32, i32* %9
%91 = call i64 @get_ith_dgt(i32 %89, i32 %90)
%92 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %5, i64 0, i64 %91
%93 = load i32, i32* %92
%94 = sub nsw i32 %93, 1
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %95
store i32 %84, i32* %96
%97 = load i32*, i32** %3
%98 = load i32, i32* %13
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %99
%101 = load i32, i32* %100
%102 = load i32, i32* %9
%103 = call i64 @get_ith_dgt(i32 %101, i32 %102)
%104 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %5, i64 0, i64 %103
%105 = load i32, i32* %104
%106 = add nsw i32 %105, -1
store i32 %106, i32* %104
br label %107
107: ; preds = %79
%108 = load i32, i32* %13
%109 = add nsw i32 %108, -1
store i32 %109, i32* %13
br label %76
110: ; preds = %76
store i32 0, i32* %14
br label %111
111: ; preds = %124, %110
%112 = load i32, i32* %14
%113 = load i32, i32* %4
%114 = icmp slt i32 %112, %113
br i1 %114, label %115, label %127
115: ; preds = %111
%116 = load i32, i32* %14
%117 = sext i32 %116 to i64
%118 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %117
%119 = load i32, i32* %118
%120 = load i32*, i32** %3
%121 = load i32, i32* %14
%122 = sext i32 %121 to i64
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %120, i64 %122
store i32 %119, i32* %123
br label %124
124: ; preds = %115
%125 = load i32, i32* %14
%126 = add nsw i32 %125, 1
store i32 %126, i32* %14
br label %111
127: ; preds = %111
br label %128
128: ; preds = %127
%129 = load i32, i32* %9
%130 = add nsw i32 %129, 1
store i32 %130, i32* %9
br label %21
131: ; preds = %21
%132 = load i8*, i8** %6
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@RAND_MAX = global i32 0
define void @radix_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = bitcast i32* %0 to i8*
%4 = alloca [10 x i32]
%5 = bitcast [10 x i32]* %4 to i8*
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = tail call i8* @llvm.stacksave()
%8 = alloca i32, i64 %6
%9 = bitcast i32* %8 to i8*
%10 = load i32, i32* @RAND_MAX
%11 = tail call i32 @get_dgt_cnt(i32 %10)
%12 = icmp sgt i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %37
13: ; preds = %2
%14 = icmp sgt i32 %1, 0
%15 = shl nuw nsw i64 %6, 2
%16 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 0
%17 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 1
%18 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 2
%19 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 3
%20 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 4
%21 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 5
%22 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 6
%23 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 7
%24 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 8
%25 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 9
%26 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 1
%27 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 2
%28 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 3
%29 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 4
%30 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 5
%31 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 6
%32 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 7
%33 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 8
%34 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 9
br label %35
35: ; preds = %13, %98
%36 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %99, %98 ]
br i1 %14, label %68, label %50
37: ; preds = %98, %2
tail call void @llvm.stackrestore(i8* %7)
ret void
38: ; preds = %68
%39 = load i32, i32* %16
%40 = load i32, i32* %17
%41 = load i32, i32* %18
%42 = load i32, i32* %19
%43 = load i32, i32* %20
%44 = load i32, i32* %21
%45 = load i32, i32* %22
%46 = load i32, i32* %23
%47 = load i32, i32* %24
%48 = load i32, i32* %25
%49 = add nsw i32 %40, %39
br label %50
50: ; preds = %38, %35
%51 = phi i32 [ %48, %38 ], [ 0, %35 ]
%52 = phi i32 [ %47, %38 ], [ 0, %35 ]
%53 = phi i32 [ %46, %38 ], [ 0, %35 ]
%54 = phi i32 [ %45, %38 ], [ 0, %35 ]
%55 = phi i32 [ %44, %38 ], [ 0, %35 ]
%56 = phi i32 [ %43, %38 ], [ 0, %35 ]
%57 = phi i32 [ %42, %38 ], [ 0, %35 ]
%58 = phi i32 [ %41, %38 ], [ 0, %35 ]
%59 = phi i32 [ %49, %38 ], [ 0, %35 ]
store i32 %59, i32* %26
%60 = add nsw i32 %58, %59
store i32 %60, i32* %27
%61 = add nsw i32 %57, %60
store i32 %61, i32* %28
%62 = add nsw i32 %56, %61
store i32 %62, i32* %29
%63 = add nsw i32 %55, %62
store i32 %63, i32* %30
%64 = add nsw i32 %54, %63
store i32 %64, i32* %31
%65 = add nsw i32 %53, %64
store i32 %65, i32* %32
%66 = add nsw i32 %52, %65
store i32 %66, i32* %33
%67 = add nsw i32 %51, %66
store i32 %67, i32* %34
br i1 %14, label %80, label %98
68: ; preds = %35, %68
%69 = phi i64 [ %76, %68 ], [ 0, %35 ]
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = tail call i64 @get_ith_dgt(i32 %71, i32 %36)
%73 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %73
%76 = add nuw nsw i64 %69, 1
%77 = icmp eq i64 %76, %6
br i1 %77, label %38, label %68
78: ; preds = %80
br i1 %14, label %79, label %98
79: ; preds = %78
br label %98
80: ; preds = %50, %80
%81 = phi i64 [ %82, %80 ], [ %6, %50 ]
%82 = add nsw i64 %81, -1
%83 = and i64 %82, 4294967295
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %83
%85 = load i32, i32* %84
%86 = tail call i64 @get_ith_dgt(i32 %85, i32 %36)
%87 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 %86
%88 = load i32, i32* %87
%89 = add nsw i32 %88, -1
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %90
store i32 %85, i32* %91
%92 = load i32, i32* %84
%93 = tail call i64 @get_ith_dgt(i32 %92, i32 %36)
%94 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %4, i64 0, i64 %93
%95 = load i32, i32* %94
%96 = add nsw i32 %95, -1
store i32 %96, i32* %94
%97 = icmp sgt i64 %81, 1
br i1 %97, label %80, label %78
98: ; preds = %50, %79, %78
%99 = add nuw nsw i32 %36, 1
%100 = icmp eq i32 %99, %11
br i1 %100, label %37, label %35
}