#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 pow(int, int);
int number_of_vertices(int subdivision_level) {
  int i, sum;
  sum = 0;
  for (i = 0; i < subdivision_level; i++) {
    sum += 20 * pow(4, i);
  }
  return 1.5 * sum + 12;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<number_of_vertices>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1159 <number_of_vertices+0x49>
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    $0x4,%edi
call   1030 <pow@plt>
imul   $0x14,%eax,%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1129 <number_of_vertices+0x19>
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm0
movsd  0xe9a(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xe96(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<number_of_vertices>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
test   %edi,%edi
jle    1134 <number_of_vertices+0x24>
mov    %edi,%r14d
lea    -0x1(%r14),%eax
mov    %edi,%r15d
and    $0x3,%r15d
cmp    $0x3,%eax
jae    113d <number_of_vertices+0x2d>
xor    %ebp,%ebp
xor    %ebx,%ebx
jmp    11a7 <number_of_vertices+0x97>
xorpd  %xmm0,%xmm0
jmp    11d0 <number_of_vertices+0xc0>
and    $0xfffffffc,%r14d
xor    %ebp,%ebp
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    $0x4,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <pow@plt>
lea    (%rax,%rax,4),%eax
lea    0x0(%rbp,%rax,4),%ebp
lea    0x1(%rbx),%esi
mov    $0x4,%edi
call   1030 <pow@plt>
lea    (%rax,%rax,4),%eax
lea    0x0(%rbp,%rax,4),%ebp
lea    0x2(%rbx),%esi
mov    $0x4,%edi
call   1030 <pow@plt>
lea    (%rax,%rax,4),%eax
lea    0x0(%rbp,%rax,4),%ebp
lea    0x3(%rbx),%esi
mov    $0x4,%edi
call   1030 <pow@plt>
lea    (%rax,%rax,4),%eax
lea    0x0(%rbp,%rax,4),%ebp
add    $0x4,%ebx
cmp    %r14d,%ebx
jne    1150 <number_of_vertices+0x40>
test   %r15d,%r15d
je     11cc <number_of_vertices+0xbc>
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x4,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <pow@plt>
lea    (%rax,%rax,4),%eax
lea    0x0(%rbp,%rax,4),%ebp
add    $0x1,%ebx
add    $0xffffffff,%r15d
jne    11b0 <number_of_vertices+0xa0>
cvtsi2sd %ebp,%xmm0
mulsd  0xe28(%rip),%xmm0
addsd  0xe28(%rip),%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @number_of_vertices(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %4
store i32 0, i32* %3
br label %5
5: ; preds = %15, %1
%6 = load i32, i32* %3
%7 = load i32, i32* %2
%8 = icmp slt i32 %6, %7
br i1 %8, label %9, label %18
9: ; preds = %5
%10 = load i32, i32* %3
%11 = call i32 @pow(i32 4, i32 %10)
%12 = mul nsw i32 20, %11
%13 = load i32, i32* %4
%14 = add nsw i32 %13, %12
store i32 %14, i32* %4
br label %15
15: ; preds = %9
%16 = load i32, i32* %3
%17 = add nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %3
br label %5
18: ; preds = %5
%19 = load i32, i32* %4
%20 = sitofp i32 %19 to double
%21 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 1.500000e+00, double %20, double 1.200000e+01)
%22 = fptosi double %21 to i32
ret i32 %22
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @number_of_vertices(i32 %0) {
%2 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %2, label %3, label %49
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, -1
%5 = and i32 %0, 3
%6 = icmp ult i32 %4, 3
br i1 %6, label %31, label %7
7: ; preds = %3
%8 = and i32 %0, -4
br label %9
9: ; preds = %9, %7
%10 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %27, %9 ]
%11 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %28, %9 ]
%12 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %29, %9 ]
%13 = tail call i32 @pow(i32 4, i32 %11)
%14 = mul nsw i32 %13, 20
%15 = add nsw i32 %14, %10
%16 = or i32 %11, 1
%17 = tail call i32 @pow(i32 4, i32 %16)
%18 = mul nsw i32 %17, 20
%19 = add nsw i32 %18, %15
%20 = or i32 %11, 2
%21 = tail call i32 @pow(i32 4, i32 %20)
%22 = mul nsw i32 %21, 20
%23 = add nsw i32 %22, %19
%24 = or i32 %11, 3
%25 = tail call i32 @pow(i32 4, i32 %24)
%26 = mul nsw i32 %25, 20
%27 = add nsw i32 %26, %23
%28 = add nuw nsw i32 %11, 4
%29 = add i32 %12, 4
%30 = icmp eq i32 %29, %8
br i1 %30, label %31, label %9
31: ; preds = %9, %3
%32 = phi i32 [ undef, %3 ], [ %27, %9 ]
%33 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %27, %9 ]
%34 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %28, %9 ]
%35 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %35, label %46, label %36
36: ; preds = %31, %36
%37 = phi i32 [ %42, %36 ], [ %33, %31 ]
%38 = phi i32 [ %43, %36 ], [ %34, %31 ]
%39 = phi i32 [ %44, %36 ], [ 0, %31 ]
%40 = tail call i32 @pow(i32 4, i32 %38)
%41 = mul nsw i32 %40, 20
%42 = add nsw i32 %41, %37
%43 = add nuw nsw i32 %38, 1
%44 = add i32 %39, 1
%45 = icmp eq i32 %44, %5
br i1 %45, label %46, label %36
46: ; preds = %36, %31
%47 = phi i32 [ %32, %31 ], [ %42, %36 ]
%48 = sitofp i32 %47 to double
br label %49
49: ; preds = %46, %1
%50 = phi double [ 0.000000e+00, %1 ], [ %48, %46 ]
%51 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %50, double 1.500000e+00, double 1.200000e+01)
%52 = fptosi double %51 to i32
ret i32 %52
}