int findDuplicate1(int *nums, int size) {
  if (size > 0) {
    int slow = nums[0];
    int fast = nums[nums[0]];
    while (slow != fast) {
      slow = nums[slow];
      fast = nums[nums[fast]];
    }
    fast = 0;
    while (slow != fast) {
      slow = nums[slow];
      fast = nums[fast];
    }
    return slow;
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<findDuplicate1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jle    11a3 <findDuplicate1+0xa3>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
je     1164 <findDuplicate1+0x64>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    112f <findDuplicate1+0x2f>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
je     1198 <findDuplicate1+0x98>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    116b <findDuplicate1+0x6b>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11aa <findDuplicate1+0xaa>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<findDuplicate1>:
test   %esi,%esi
jle    1152 <findDuplicate1+0x52>
movslq (%rdi),%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%esi
mov    %eax,%ecx
cmp    %esi,%eax
je     1134 <findDuplicate1+0x34>
movslq %esi,%rcx
movslq (%rdi,%rcx,4),%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%edx
mov    %esi,%ecx
cmp    %edx,%esi
je     1134 <findDuplicate1+0x34>
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
movslq %edx,%rdx
movslq (%rdi,%rdx,4),%rdx
mov    (%rdi,%rdx,4),%edx
cmp    %edx,%ecx
jne    1120 <findDuplicate1+0x20>
test   %ecx,%ecx
je     1158 <findDuplicate1+0x58>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
cmp    %eax,%ecx
je     1151 <findDuplicate1+0x51>
cltq
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
jmp    1140 <findDuplicate1+0x40>
ret
mov    $0xffffffff,%eax
ret
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @findDuplicate1(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
%8 = load i32, i32* %5
%9 = icmp sgt i32 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %58
10: ; preds = %2
%11 = load i32*, i32** %4
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 0
%13 = load i32, i32* %12
store i32 %13, i32* %6
%14 = load i32*, i32** %4
%15 = load i32*, i32** %4
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 0
%17 = load i32, i32* %16
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
store i32 %20, i32* %7
br label %21
21: ; preds = %25, %10
%22 = load i32, i32* %6
%23 = load i32, i32* %7
%24 = icmp ne i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %40
25: ; preds = %21
%26 = load i32*, i32** %4
%27 = load i32, i32* %6
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
store i32 %30, i32* %6
%31 = load i32*, i32** %4
%32 = load i32*, i32** %4
%33 = load i32, i32* %7
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
store i32 %39, i32* %7
br label %21
40: ; preds = %21
store i32 0, i32* %7
br label %41
41: ; preds = %45, %40
%42 = load i32, i32* %6
%43 = load i32, i32* %7
%44 = icmp ne i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %56
45: ; preds = %41
%46 = load i32*, i32** %4
%47 = load i32, i32* %6
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
store i32 %50, i32* %6
%51 = load i32*, i32** %4
%52 = load i32, i32* %7
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
store i32 %55, i32* %7
br label %41
56: ; preds = %41
%57 = load i32, i32* %6
store i32 %57, i32* %3
br label %59
58: ; preds = %2
store i32 -1, i32* %3
br label %59
59: ; preds = %58, %56
%60 = load i32, i32* %3
ret i32 %60
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @findDuplicate1(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %49
4: ; preds = %2
%5 = load i32, i32* %0
%6 = sext i32 %5 to i64
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
%8 = load i32, i32* %7
%9 = icmp eq i32 %5, %8
br i1 %9, label %18, label %10
10: ; preds = %4
%11 = sext i32 %8 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%13 = load i32, i32* %12
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp eq i32 %8, %16
br i1 %17, label %18, label %26
18: ; preds = %26, %10, %4
%19 = phi i32 [ %5, %4 ], [ %8, %10 ], [ %31, %26 ]
%20 = icmp eq i32 %19, 0
br i1 %20, label %49, label %21
21: ; preds = %18
%22 = sext i32 %19 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = icmp eq i32 %24, %5
br i1 %25, label %49, label %39
26: ; preds = %10, %26
%27 = phi i32 [ %37, %26 ], [ %16, %10 ]
%28 = phi i32 [ %31, %26 ], [ %8, %10 ]
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = sext i32 %27 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = icmp eq i32 %31, %37
br i1 %38, label %18, label %26
39: ; preds = %21, %39
%40 = phi i32 [ %47, %39 ], [ %24, %21 ]
%41 = phi i32 [ %44, %39 ], [ %5, %21 ]
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = sext i32 %40 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = icmp eq i32 %47, %44
br i1 %48, label %49, label %39
49: ; preds = %39, %21, %18, %2
%50 = phi i32 [ -1, %2 ], [ 0, %18 ], [ %5, %21 ], [ %44, %39 ]
ret i32 %50
}