#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 rand();
void subset(int a[], int a_size, int b[], int b_size) {
  if (a_size < b_size)
    return;
  for (int i = 0; i < b_size; i++) {
    b[i] = a[i];
  }
  for (int i = b_size; i < a_size; i++) {
    int idx = rand() % (i + 1);
    if (idx < b_size)
      b[idx] = a[i];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<subset>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1137 <subset+0x27>
jmp    11c8 <subset+0xb8>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    116e <subset+0x5e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    113e <subset+0x2e>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11c8 <subset+0xb8>
mov    $0x0,%al
call   1030 <rand@plt>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11b5 <subset+0xa5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11ba <subset+0xaa>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1174 <subset+0x64>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<subset>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
cmp    %ecx,%esi
jl     12e3 <subset+0x1d3>
mov    %ecx,%r14d
mov    %rdx,%r12
mov    %esi,%r15d
test   %ecx,%ecx
jle    1294 <subset+0x184>
mov    %r14d,%eax
cmp    $0x8,%r14d
jb     114d <subset+0x3d>
lea    (%rdi,%rax,4),%rcx
cmp    %r12,%rcx
jbe    11c0 <subset+0xb0>
lea    (%r12,%rax,4),%rcx
cmp    %rdi,%rcx
jbe    11c0 <subset+0xb0>
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%rdx
not    %rdx
add    %rax,%rdx
mov    %rax,%rsi
and    $0x3,%rsi
je     1181 <subset+0x71>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%rcx,4),%ebx
mov    %ebx,(%r12,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
jne    1170 <subset+0x60>
cmp    $0x3,%rdx
jb     1294 <subset+0x184>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%r12,%rcx,4)
mov    0x4(%rdi,%rcx,4),%edx
mov    %edx,0x4(%r12,%rcx,4)
mov    0x8(%rdi,%rcx,4),%edx
mov    %edx,0x8(%r12,%rcx,4)
mov    0xc(%rdi,%rcx,4),%edx
mov    %edx,0xc(%r12,%rcx,4)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1190 <subset+0x80>
jmp    1294 <subset+0x184>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rdx
mov    %rdx,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %esi,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x18,%rdx
jae    11e5 <subset+0xd5>
xor    %edx,%edx
jmp    1250 <subset+0x140>
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups (%rdi,%rdx,4),%xmm0
movups 0x10(%rdi,%rdx,4),%xmm1
movups %xmm0,(%r12,%rdx,4)
movups %xmm1,0x10(%r12,%rdx,4)
movups 0x20(%rdi,%rdx,4),%xmm0
movups 0x30(%rdi,%rdx,4),%xmm1
movups %xmm0,0x20(%r12,%rdx,4)
movups %xmm1,0x30(%r12,%rdx,4)
movups 0x40(%rdi,%rdx,4),%xmm0
movups 0x50(%rdi,%rdx,4),%xmm1
movups %xmm0,0x40(%r12,%rdx,4)
movups %xmm1,0x50(%r12,%rdx,4)
movups 0x60(%rdi,%rdx,4),%xmm0
movups 0x70(%rdi,%rdx,4),%xmm1
movups %xmm0,0x60(%r12,%rdx,4)
movups %xmm1,0x70(%r12,%rdx,4)
add    $0x20,%rdx
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
jne    11f0 <subset+0xe0>
test   %r8,%r8
je     128b <subset+0x17b>
lea    (%r12,%rdx,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
lea    (%rdi,%rdx,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
shl    $0x5,%r8
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups -0x10(%rdx,%rbx,1),%xmm0
movups (%rdx,%rbx,1),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rsi,%rbx,1)
movups %xmm1,(%rsi,%rbx,1)
add    $0x20,%rbx
cmp    %rbx,%r8
jne    1270 <subset+0x160>
cmp    %rax,%rcx
jne    114f <subset+0x3f>
cmp    %r15d,%r14d
jge    12e3 <subset+0x1d3>
movslq %r14d,%rax
lea    (%rdi,%rax,4),%r13
neg    %r15d
lea    0x1(%r14),%ebx
jmp    12c7 <subset+0x1b7>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x4,%r13
lea    (%r15,%rbx,1),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %ebx,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ebx
cmp    $0x1,%eax
je     12e3 <subset+0x1d3>
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand@plt>
cltd
idiv   %ebx
cmp    %r14d,%edx
jge    12b0 <subset+0x1a0>
mov    0x0(%r13),%eax
movslq %edx,%rcx
mov    %eax,(%r12,%rcx,4)
jmp    12b0 <subset+0x1a0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @subset(i32* %0, i32 %1, i32* %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32 %3, i32* %8
%12 = load i32, i32* %6
%13 = load i32, i32* %8
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %16
15: ; preds = %4
br label %62
16: ; preds = %4
store i32 0, i32* %9
br label %17
17: ; preds = %31, %16
%18 = load i32, i32* %9
%19 = load i32, i32* %8
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %34
21: ; preds = %17
%22 = load i32*, i32** %5
%23 = load i32, i32* %9
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = load i32*, i32** %7
%28 = load i32, i32* %9
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
store i32 %26, i32* %30
br label %31
31: ; preds = %21
%32 = load i32, i32* %9
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %9
br label %17
34: ; preds = %17
%35 = load i32, i32* %8
store i32 %35, i32* %10
br label %36
36: ; preds = %59, %34
%37 = load i32, i32* %10
%38 = load i32, i32* %6
%39 = icmp slt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %62
40: ; preds = %36
%41 = call i32 (...) @rand()
%42 = load i32, i32* %10
%43 = add nsw i32 %42, 1
%44 = srem i32 %41, %43
store i32 %44, i32* %11
%45 = load i32, i32* %11
%46 = load i32, i32* %8
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %58
48: ; preds = %40
%49 = load i32*, i32** %5
%50 = load i32, i32* %10
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = load i32*, i32** %7
%55 = load i32, i32* %11
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
store i32 %53, i32* %57
br label %58
58: ; preds = %48, %40
br label %59
59: ; preds = %58
%60 = load i32, i32* %10
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %10
br label %36
62: ; preds = %15, %36
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @subset(i32* nocapture %0, i32 %1, i32* nocapture writeonly %2, i32 %3) {
%5 = icmp slt i32 %1, %3
br i1 %5, label %151, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %7, label %8, label %114
8: ; preds = %6
%9 = zext i32 %3 to i64
%10 = icmp ult i32 %3, 8
br i1 %10, label %96, label %11
11: ; preds = %8
%12 = getelementptr i32, i32* %2, i64 %9
%13 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %9
%14 = icmp ugt i32* %13, %2
%15 = icmp ugt i32* %12, %0
%16 = and i1 %14, %15
br i1 %16, label %96, label %17
17: ; preds = %11
%18 = and i64 %9, 4294967288
%19 = add nsw i64 %18, -8
%20 = lshr exact i64 %19, 3
%21 = add nuw nsw i64 %20, 1
%22 = and i64 %21, 3
%23 = icmp ult i64 %19, 24
br i1 %23, label %75, label %24
24: ; preds = %17
%25 = and i64 %21, 4611686018427387900
br label %26
26: ; preds = %26, %24
%27 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %72, %26 ]
%28 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %73, %26 ]
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%30 = bitcast i32* %29 to <4 x i32>*
%31 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %30
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 4
%33 = bitcast i32* %32 to <4 x i32>*
%34 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %33
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %27
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %31, <4 x i32>* %36
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 4
%38 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %34, <4 x i32>* %38
%39 = or i64 %27, 8
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %39
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
%42 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %41
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 4
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %39
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %42, <4 x i32>* %47
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 4
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %45, <4 x i32>* %49
%50 = or i64 %27, 16
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %50
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
%53 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %52
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 4
%55 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
%56 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %55
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %50
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %53, <4 x i32>* %58
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 4
%60 = bitcast i32* %59 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %56, <4 x i32>* %60
%61 = or i64 %27, 24
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %61
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
%64 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %63
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 4
%66 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
%67 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %66
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %61
%69 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %64, <4 x i32>* %69
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 4
%71 = bitcast i32* %70 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %67, <4 x i32>* %71
%72 = add nuw i64 %27, 32
%73 = add i64 %28, 4
%74 = icmp eq i64 %73, %25
br i1 %74, label %75, label %26
75: ; preds = %26, %17
%76 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %72, %26 ]
%77 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %77, label %94, label %78
78: ; preds = %75, %78
%79 = phi i64 [ %91, %78 ], [ %76, %75 ]
%80 = phi i64 [ %92, %78 ], [ 0, %75 ]
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %79
%82 = bitcast i32* %81 to <4 x i32>*
%83 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %82
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 4
%85 = bitcast i32* %84 to <4 x i32>*
%86 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %85
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %79
%88 = bitcast i32* %87 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %83, <4 x i32>* %88
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 4
%90 = bitcast i32* %89 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %86, <4 x i32>* %90
%91 = add nuw i64 %79, 8
%92 = add i64 %80, 1
%93 = icmp eq i64 %92, %22
br i1 %93, label %94, label %78
94: ; preds = %78, %75
%95 = icmp eq i64 %18, %9
br i1 %95, label %114, label %96
96: ; preds = %11, %8, %94
%97 = phi i64 [ 0, %11 ], [ 0, %8 ], [ %18, %94 ]
%98 = xor i64 %97, -1
%99 = add nsw i64 %98, %9
%100 = and i64 %9, 3
%101 = icmp eq i64 %100, 0
br i1 %101, label %111, label %102
102: ; preds = %96, %102
%103 = phi i64 [ %108, %102 ], [ %97, %96 ]
%104 = phi i64 [ %109, %102 ], [ 0, %96 ]
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %103
%106 = load i32, i32* %105
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %103
store i32 %106, i32* %107
%108 = add nuw nsw i64 %103, 1
%109 = add i64 %104, 1
%110 = icmp eq i64 %109, %100
br i1 %110, label %111, label %102
111: ; preds = %102, %96
%112 = phi i64 [ %97, %96 ], [ %108, %102 ]
%113 = icmp ult i64 %99, 3
br i1 %113, label %114, label %118
114: ; preds = %111, %118, %94, %6
%115 = icmp slt i32 %3, %1
br i1 %115, label %116, label %151
116: ; preds = %114
%117 = sext i32 %3 to i64
br label %137
118: ; preds = %111, %118
%119 = phi i64 [ %135, %118 ], [ %112, %111 ]
%120 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %119
%121 = load i32, i32* %120
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %119
store i32 %121, i32* %122
%123 = add nuw nsw i64 %119, 1
%124 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %123
%125 = load i32, i32* %124
%126 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %123
store i32 %125, i32* %126
%127 = add nuw nsw i64 %119, 2
%128 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %127
%129 = load i32, i32* %128
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %127
store i32 %129, i32* %130
%131 = add nuw nsw i64 %119, 3
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %131
%133 = load i32, i32* %132
%134 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %131
store i32 %133, i32* %134
%135 = add nuw nsw i64 %119, 4
%136 = icmp eq i64 %135, %9
br i1 %136, label %114, label %118
137: ; preds = %116, %149
%138 = phi i64 [ %117, %116 ], [ %140, %149 ]
%139 = tail call i32 (...) @rand()
%140 = add nsw i64 %138, 1
%141 = trunc i64 %140 to i32
%142 = srem i32 %139, %141
%143 = icmp slt i32 %142, %3
br i1 %143, label %144, label %149
144: ; preds = %137
%145 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %138
%146 = load i32, i32* %145
%147 = sext i32 %142 to i64
%148 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %147
store i32 %146, i32* %148
br label %149
149: ; preds = %144, %137
%150 = icmp eq i32 %141, %1
br i1 %150, label %151, label %137
151: ; preds = %149, %114, %4
ret void
}