#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 */
double pow2(int);
double frexp(double f, int *p) {
  register int k;
  register int x;
  double g;
  x = k = 1024 / 2;
  if (f < 1) {
    g = 1.0L / f;
    for (;;) {
      k = (k + 1) / 2;
      if (g < pow2(x))
        x -= k;
      else if (k == 1 && g < pow2(x + 1))
        break;
      else
        x += k;
    }
    if (g == pow2(x))
      x--;
    x = -x;
  } else if (f > 1) {
    for (;;) {
      k = (k + 1) / 2;
      if (f > pow2(x))
        x += k;
      else if (k == 1 && f > pow2(x - 1))
        break;
      else
        x -= k;
    }
    if (f == pow2(x))
      x++;
  } else
    x = 1;
  *p = x;
  x = -x;
  if (x < 0)
    f /= pow2(-x);
  else if (x < 1024)
    f *= pow2(x);
  else
    f = (f * pow2(1024 - 1)) * pow2(x - (1024 - 1));
  return f;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<frexp>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
movl   $0x200,-0x14(%rbp)
movl   $0x200,-0x18(%rbp)
movsd  0xec9(%rip),%xmm0
ucomisd -0x8(%rbp),%xmm0
jbe    121e <frexp+0x10e>
fldl   -0x8(%rbp)
fld1
fdivp  %st,%st(1)
fstpl  -0x28(%rbp)
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edi
call   1030 <pow2@plt>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    1198 <frexp+0x88>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11d9 <frexp+0xc9>
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jne    11cb <frexp+0xbb>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edi
add    $0x1,%edi
call   1030 <pow2@plt>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    11cb <frexp+0xbb>
jmp    11de <frexp+0xce>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11d9 <frexp+0xc9>
jmp    1156 <frexp+0x46>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edi
call   1030 <pow2@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    1211 <frexp+0x101>
jp     1211 <frexp+0x101>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    130c <frexp+0x1fc>
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
movsd  0xdd5(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    1300 <frexp+0x1f0>
jmp    123a <frexp+0x12a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edi
call   1030 <pow2@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    127d <frexp+0x16d>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    12c3 <frexp+0x1b3>
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jne    12b3 <frexp+0x1a3>
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
call   1030 <pow2@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    12b3 <frexp+0x1a3>
jmp    12c8 <frexp+0x1b8>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    12c3 <frexp+0x1b3>
jmp    123a <frexp+0x12a>
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x58(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edi
call   1030 <pow2@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x58(%rbp),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    12fb <frexp+0x1eb>
jp     12fb <frexp+0x1eb>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1307 <frexp+0x1f7>
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
jmp    130c <frexp+0x1fc>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
xor    %eax,%eax
sub    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jge    1347 <frexp+0x237>
xor    %edi,%edi
sub    -0x18(%rbp),%edi
call   1030 <pow2@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    13b4 <frexp+0x2a4>
cmpl   $0x400,-0x18(%rbp)
jge    136b <frexp+0x25b>
mov    -0x18(%rbp),%edi
call   1030 <pow2@plt>
mulsd  -0x8(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    13af <frexp+0x29f>
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x68(%rbp)
mov    $0x3ff,%edi
call   1030 <pow2@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x68(%rbp),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x60(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edi
sub    $0x3ff,%edi
call   1030 <pow2@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x60(%rbp),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    13b4 <frexp+0x2a4>
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<frexp>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,%r14
movsd  0xed9(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm0,(%rsp)
jbe    11a4 <frexp+0x94>
movsd  %xmm0,0x18(%rsp)
fld1
fdivl  0x18(%rsp)
fstpl  0x10(%rsp)
mov    $0x200,%ebx
movsd  0x10(%rsp),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
mov    $0x200,%r12d
jmp    1165 <frexp+0x55>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
sub    %ebp,%r12d
mov    %ebp,%ebx
lea    0x1(%rbx),%eax
shr    $0x1f,%eax
lea    (%rbx,%rax,1),%ebp
add    $0x1,%ebp
sar    %ebp
mov    %r12d,%edi
call   1030 <pow2@plt>
ucomisd 0x8(%rsp),%xmm0
ja     1160 <frexp+0x50>
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    $0x1,%ebx
ja     119d <frexp+0x8d>
lea    0x1(%r12),%edi
call   1030 <pow2@plt>
ucomisd 0x8(%rsp),%xmm0
ja     1209 <frexp+0xf9>
add    %ebp,%r12d
mov    %ebp,%ebx
jmp    1165 <frexp+0x55>
ucomisd 0xe54(%rip),%xmm0
jbe    1226 <frexp+0x116>
mov    $0x200,%ebp
mov    $0x200,%r15d
jmp    11c5 <frexp+0xb5>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    %ebx,%r15d
mov    %ebx,%ebp
lea    0x1(%rbp),%eax
shr    $0x1f,%eax
lea    (%rax,%rbp,1),%ebx
add    $0x1,%ebx
sar    %ebx
mov    %r15d,%edi
call   1030 <pow2@plt>
movsd  (%rsp),%xmm1
ucomisd %xmm0,%xmm1
ja     11c0 <frexp+0xb0>
add    $0xffffffff,%ebp
cmp    $0x1,%ebp
ja     1202 <frexp+0xf2>
lea    -0x1(%r15),%edi
call   1030 <pow2@plt>
movsd  (%rsp),%xmm1
ucomisd %xmm0,%xmm1
ja     1235 <frexp+0x125>
sub    %ebx,%r15d
mov    %ebx,%ebp
jmp    11c5 <frexp+0xb5>
mov    %r12d,%edi
call   1030 <pow2@plt>
cmpeqsd 0x8(%rsp),%xmm0
movq   %xmm0,%r15
and    $0x1,%r15d
sub    %r12d,%r15d
jmp    124e <frexp+0x13e>
movl   $0x1,(%r14)
mov    $0x1,%r15d
jmp    1256 <frexp+0x146>
mov    %r15d,%edi
call   1030 <pow2@plt>
movsd  (%rsp),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    124e <frexp+0x13e>
jp     124e <frexp+0x13e>
add    $0x1,%r15d
mov    %r15d,(%r14)
test   %r15d,%r15d
jle    1278 <frexp+0x168>
mov    %r15d,%edi
call   1030 <pow2@plt>
movsd  (%rsp),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movapd %xmm1,%xmm0
add    $0x20,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
cmp    $0xfffffc01,%r15d
jl     1297 <frexp+0x187>
neg    %r15d
mov    %r15d,%edi
call   1030 <pow2@plt>
movsd  (%rsp),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
jmp    1267 <frexp+0x157>
mov    $0x3ff,%edi
call   1030 <pow2@plt>
mulsd  (%rsp),%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
mov    $0xfffffc01,%edi
sub    %r15d,%edi
call   1030 <pow2@plt>
movapd %xmm0,%xmm1
mulsd  0x8(%rsp),%xmm1
jmp    1267 <frexp+0x157>

LLVM IR (-O0):
define double @frexp(double %0, i32* %1) {
%3 = alloca double
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
store double %0, double* %3
store i32* %1, i32** %4
store i32 512, i32* %5
store i32 512, i32* %6
%8 = load double, double* %3
%9 = fcmp olt double %8, 1.000000e+00
br i1 %9, label %10, label %54
10: ; preds = %2
%11 = load double, double* %3
%12 = fpext double %11 to x86_fp80
%13 = fdiv x86_fp80 0xK3FFF8000000000000000, %12
%14 = fptrunc x86_fp80 %13 to double
store double %14, double* %7
br label %15
15: ; preds = %42, %10
%16 = load i32, i32* %5
%17 = add nsw i32 %16, 1
%18 = sdiv i32 %17, 2
store i32 %18, i32* %5
%19 = load double, double* %7
%20 = load i32, i32* %6
%21 = call double @pow2(i32 %20)
%22 = fcmp olt double %19, %21
br i1 %22, label %23, label %27
23: ; preds = %15
%24 = load i32, i32* %5
%25 = load i32, i32* %6
%26 = sub nsw i32 %25, %24
store i32 %26, i32* %6
br label %42
27: ; preds = %15
%28 = load i32, i32* %5
%29 = icmp eq i32 %28, 1
br i1 %29, label %30, label %37
30: ; preds = %27
%31 = load double, double* %7
%32 = load i32, i32* %6
%33 = add nsw i32 %32, 1
%34 = call double @pow2(i32 %33)
%35 = fcmp olt double %31, %34
br i1 %35, label %36, label %37
36: ; preds = %30
br label %43
37: ; preds = %30, %27
%38 = load i32, i32* %5
%39 = load i32, i32* %6
%40 = add nsw i32 %39, %38
store i32 %40, i32* %6
br label %41
41: ; preds = %37
br label %42
42: ; preds = %41, %23
br label %15
43: ; preds = %36
%44 = load double, double* %7
%45 = load i32, i32* %6
%46 = call double @pow2(i32 %45)
%47 = fcmp oeq double %44, %46
br i1 %47, label %48, label %51
48: ; preds = %43
%49 = load i32, i32* %6
%50 = add nsw i32 %49, -1
store i32 %50, i32* %6
br label %51
51: ; preds = %48, %43
%52 = load i32, i32* %6
%53 = sub nsw i32 0, %52
store i32 %53, i32* %6
br label %97
54: ; preds = %2
%55 = load double, double* %3
%56 = fcmp ogt double %55, 1.000000e+00
br i1 %56, label %57, label %95
57: ; preds = %54
br label %58
58: ; preds = %85, %57
%59 = load i32, i32* %5
%60 = add nsw i32 %59, 1
%61 = sdiv i32 %60, 2
store i32 %61, i32* %5
%62 = load double, double* %3
%63 = load i32, i32* %6
%64 = call double @pow2(i32 %63)
%65 = fcmp ogt double %62, %64
br i1 %65, label %66, label %70
66: ; preds = %58
%67 = load i32, i32* %5
%68 = load i32, i32* %6
%69 = add nsw i32 %68, %67
store i32 %69, i32* %6
br label %85
70: ; preds = %58
%71 = load i32, i32* %5
%72 = icmp eq i32 %71, 1
br i1 %72, label %73, label %80
73: ; preds = %70
%74 = load double, double* %3
%75 = load i32, i32* %6
%76 = sub nsw i32 %75, 1
%77 = call double @pow2(i32 %76)
%78 = fcmp ogt double %74, %77
br i1 %78, label %79, label %80
79: ; preds = %73
br label %86
80: ; preds = %73, %70
%81 = load i32, i32* %5
%82 = load i32, i32* %6
%83 = sub nsw i32 %82, %81
store i32 %83, i32* %6
br label %84
84: ; preds = %80
br label %85
85: ; preds = %84, %66
br label %58
86: ; preds = %79
%87 = load double, double* %3
%88 = load i32, i32* %6
%89 = call double @pow2(i32 %88)
%90 = fcmp oeq double %87, %89
br i1 %90, label %91, label %94
91: ; preds = %86
%92 = load i32, i32* %6
%93 = add nsw i32 %92, 1
store i32 %93, i32* %6
br label %94
94: ; preds = %91, %86
br label %96
95: ; preds = %54
store i32 1, i32* %6
br label %96
96: ; preds = %95, %94
br label %97
97: ; preds = %96, %51
%98 = load i32, i32* %6
%99 = load i32*, i32** %4
store i32 %98, i32* %99
%100 = load i32, i32* %6
%101 = sub nsw i32 0, %100
store i32 %101, i32* %6
%102 = load i32, i32* %6
%103 = icmp slt i32 %102, 0
br i1 %103, label %104, label %110
104: ; preds = %97
%105 = load i32, i32* %6
%106 = sub nsw i32 0, %105
%107 = call double @pow2(i32 %106)
%108 = load double, double* %3
%109 = fdiv double %108, %107
store double %109, double* %3
br label %127
110: ; preds = %97
%111 = load i32, i32* %6
%112 = icmp slt i32 %111, 1024
br i1 %112, label %113, label %118
113: ; preds = %110
%114 = load i32, i32* %6
%115 = call double @pow2(i32 %114)
%116 = load double, double* %3
%117 = fmul double %116, %115
store double %117, double* %3
br label %126
118: ; preds = %110
%119 = load double, double* %3
%120 = call double @pow2(i32 1023)
%121 = fmul double %119, %120
%122 = load i32, i32* %6
%123 = sub nsw i32 %122, 1023
%124 = call double @pow2(i32 %123)
%125 = fmul double %121, %124
store double %125, double* %3
br label %126
126: ; preds = %118, %113
br label %127
127: ; preds = %126, %104
%128 = load double, double* %3
ret double %128
}

LLVM IR (-O2):
define double @frexp(double %0, i32* nocapture writeonly %1) {
%3 = fcmp olt double %0, 1.000000e+00
br i1 %3, label %4, label %33
4: ; preds = %2
%5 = fpext double %0 to x86_fp80
%6 = fdiv x86_fp80 0xK3FFF8000000000000000, %5
%7 = fptrunc x86_fp80 %6 to double
br label %8
8: ; preds = %26, %4
%9 = phi i32 [ 512, %4 ], [ %12, %26 ]
%10 = phi i32 [ 512, %4 ], [ %27, %26 ]
%11 = add nsw i32 %9, 1
%12 = sdiv i32 %11, 2
%13 = tail call double @pow2(i32 %10)
%14 = fcmp ogt double %13, %7
br i1 %14, label %15, label %17
15: ; preds = %8
%16 = sub nsw i32 %10, %12
br label %26
17: ; preds = %8
%18 = add nsw i32 %9, -1
%19 = icmp ult i32 %18, 2
br i1 %19, label %20, label %24
20: ; preds = %17
%21 = add nsw i32 %10, 1
%22 = tail call double @pow2(i32 %21)
%23 = fcmp ogt double %22, %7
br i1 %23, label %28, label %24
24: ; preds = %20, %17
%25 = add nsw i32 %12, %10
br label %26
26: ; preds = %24, %15
%27 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %16, %15 ]
br label %8
28: ; preds = %20
%29 = tail call double @pow2(i32 %10)
%30 = fcmp oeq double %29, %7
%31 = zext i1 %30 to i32
%32 = sub i32 %31, %10
br label %61
33: ; preds = %2
%34 = fcmp ogt double %0, 1.000000e+00
br i1 %34, label %36, label %35
35: ; preds = %33
store i32 1, i32* %1
br label %65
36: ; preds = %33, %54
%37 = phi i32 [ %40, %54 ], [ 512, %33 ]
%38 = phi i32 [ %55, %54 ], [ 512, %33 ]
%39 = add nsw i32 %37, 1
%40 = sdiv i32 %39, 2
%41 = tail call double @pow2(i32 %38)
%42 = fcmp olt double %41, %0
br i1 %42, label %43, label %45
43: ; preds = %36
%44 = add nsw i32 %40, %38
br label %54
45: ; preds = %36
%46 = add nsw i32 %37, -1
%47 = icmp ult i32 %46, 2
br i1 %47, label %48, label %52
48: ; preds = %45
%49 = add nsw i32 %38, -1
%50 = tail call double @pow2(i32 %49)
%51 = fcmp olt double %50, %0
br i1 %51, label %56, label %52
52: ; preds = %48, %45
%53 = sub nsw i32 %38, %40
br label %54
54: ; preds = %52, %43
%55 = phi i32 [ %53, %52 ], [ %44, %43 ]
br label %36
56: ; preds = %48
%57 = tail call double @pow2(i32 %38)
%58 = fcmp oeq double %57, %0
br i1 %58, label %59, label %61
59: ; preds = %56
%60 = add nsw i32 %38, 1
br label %61
61: ; preds = %59, %56, %28
%62 = phi i32 [ %32, %28 ], [ %60, %59 ], [ %38, %56 ]
store i32 %62, i32* %1
%63 = sub nsw i32 0, %62
%64 = icmp sgt i32 %62, 0
br i1 %64, label %65, label %69
65: ; preds = %35, %61
%66 = phi i32 [ 1, %35 ], [ %62, %61 ]
%67 = tail call double @pow2(i32 %66)
%68 = fdiv double %0, %67
br label %80
69: ; preds = %61
%70 = icmp sgt i32 %62, -1024
br i1 %70, label %71, label %74
71: ; preds = %69
%72 = tail call double @pow2(i32 %63)
%73 = fmul double %72, %0
br label %80
74: ; preds = %69
%75 = tail call double @pow2(i32 1023)
%76 = fmul double %75, %0
%77 = sub nuw nsw i32 -1023, %62
%78 = tail call double @pow2(i32 %77)
%79 = fmul double %76, %78
br label %80
80: ; preds = %71, %74, %65
%81 = phi double [ %68, %65 ], [ %73, %71 ], [ %79, %74 ]
ret double %81
}