#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 getNumOfPos(int, int);
scalar_t__ malloc(int);
void radixSort(int A[], int N) {
  int i, j, k;
  int pos, index, numOfBit;
  int *bucket[10];
  for (i = 0; i < 10; i++) {
    bucket[i] = (int *)malloc(sizeof(int) * (N + 1));
    bucket[i][0] = 0;
  }
  for (pos = 1; pos <= 10; pos++) {
    for (i = 0; i < N; i++) {
      numOfBit = getNumOfPos(A[i], pos);
      index = ++bucket[numOfBit][0];
      bucket[numOfBit][index] = A[i];
    }
    for (i = 0, j = 0; i < 10; i++) {
      for (k = 1; k <= bucket[i][0]; k++)
        A[j++] = bucket[i][k];
      bucket[i][0] = 0;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<radixSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x80,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x10(%rbp)
jge    117f <radixSort+0x5f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,-0x80(%rbp,%rax,8)
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x80(%rbp,%rax,8),%rax
movl   $0x0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1139 <radixSort+0x19>
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x1c(%rbp)
jg     128b <radixSort+0x16b>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11f5 <radixSort+0xd5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
call   1030 <getNumOfPos@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movslq -0x24(%rbp),%rax
mov    -0x80(%rbp,%rax,8),%rcx
mov    (%rcx),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,(%rcx)
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
movslq -0x24(%rbp),%rax
mov    -0x80(%rbp,%rax,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1197 <radixSort+0x77>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x10(%rbp)
jge    1278 <radixSort+0x158>
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x80(%rbp,%rcx,8),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jg     125b <radixSort+0x13b>
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x80(%rbp,%rax,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1214 <radixSort+0xf4>
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x80(%rbp,%rax,8),%rax
movl   $0x0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1203 <radixSort+0xe3>
jmp    127d <radixSort+0x15d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1186 <radixSort+0x66>
add    $0x80,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<radixSort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x50,%rsp
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
lea    0x4(,%r14,4),%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,(%rsp)
movl   $0x0,(%rax)
mov    %ebp,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x8(%rsp)
movl   $0x0,(%rax)
mov    %ebp,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x10(%rsp)
movl   $0x0,(%rax)
mov    %ebp,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x18(%rsp)
movl   $0x0,(%rax)
mov    %ebp,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x20(%rsp)
movl   $0x0,(%rax)
mov    %ebp,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x28(%rsp)
movl   $0x0,(%rax)
mov    %ebp,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x30(%rsp)
movl   $0x0,(%rax)
mov    %ebp,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x38(%rsp)
movl   $0x0,(%rax)
mov    %ebp,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x40(%rsp)
movl   $0x0,(%rax)
mov    %ebp,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x48(%rsp)
movl   $0x0,(%rax)
mov    %r14d,%r15d
mov    $0x1,%r12d
jmp    120e <radixSort+0xee>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r12d
cmp    $0xb,%r12d
je     1297 <radixSort+0x177>
test   %r14d,%r14d
jle    124a <radixSort+0x12a>
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    (%rbx,%rbp,4),%edi
mov    %r12d,%esi
call   1030 <getNumOfPos@plt>
cltq
mov    (%rsp,%rax,8),%rax
movslq (%rax),%rcx
lea    0x1(%rcx),%rdx
mov    %edx,(%rax)
mov    (%rbx,%rbp,4),%edx
mov    %edx,0x4(%rax,%rcx,4)
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r15
jne    1220 <radixSort+0x100>
xor    %eax,%eax
xor    %ecx,%ecx
jmp    1260 <radixSort+0x140>
movl   $0x0,(%rdx)
add    $0x1,%rax
cmp    $0xa,%rax
je     1200 <radixSort+0xe0>
mov    (%rsp,%rax,8),%rdx
cmpl   $0x0,(%rdx)
jle    1250 <radixSort+0x130>
movslq %ecx,%rsi
lea    (%rbx,%rsi,4),%rdi
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    0x4(%rdx,%rsi,4),%ebp
mov    %ebp,(%rdi,%rsi,4)
movslq (%rdx),%rbp
add    $0x1,%rsi
cmp    %rbp,%rsi
jl     1280 <radixSort+0x160>
add    %esi,%ecx
jmp    1250 <radixSort+0x130>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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