#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 /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int mean_derivative(double *x, double *x_dot, int n) {
  int PO = 0;
  if (n < 1) {
    printf("no elements in the buffer!\n");
    *x_dot = 0;
    return 0;
  }
  if (x == NULL) {
    printf("Mean_derivative: Error!\n");
    return -1;
  }
  int i;
  double s_xx, s_xy, s_x, s_y, delta;
  s_y = 0;
  s_xy = 0;
  s_xx = 0;
  s_x = ((double)(n * (n - 1))) / (double)2;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    s_xx += (double)(i * i);
    s_y += *(x + i);
    s_xy += (*(x + i)) * (double)i;
    if (PO != 0)
      printf("i=%d, s_xy=%f, s_x=%f, ,s_xx=%f, s_y=%f \n", i, s_xy, s_x, s_xx,
             s_y);
  }
  delta = n * s_xx - s_x * s_x;
  *x_dot = (n * s_xy - s_x * s_y) / delta;
  if (PO != 0) {
    printf("numerator=%f\n\n", (n * s_xy - s_x * s_y));
    printf("denom=%f\n", delta);
    printf("*x_dot=%f\n", *x_dot);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mean_derivative>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x1c(%rbp)
jge    1159 <mean_derivative+0x49>
lea    0xecd(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax)
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1348 <mean_derivative+0x238>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    117e <mean_derivative+0x6e>
lea    0xeb9(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1348 <mean_derivative+0x238>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  0xe52(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    125c <mean_derivative+0x14c>
mov    -0x24(%rbp),%eax
imul   -0x24(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
addsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x48(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
cvtsi2sdl -0x24(%rbp),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
je     1249 <mean_derivative+0x139>
mov    -0x24(%rbp),%esi
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
movsd  -0x30(%rbp),%xmm2
movsd  -0x48(%rbp),%xmm3
lea    0xdfb(%rip),%rdi
mov    $0x4,%al
call   1030 <printf@plt>
jmp    124e <mean_derivative+0x13e>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11be <mean_derivative+0xae>
cvtsi2sdl -0x1c(%rbp),%xmm0
movsd  -0x30(%rbp),%xmm2
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm1
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x50(%rbp)
cvtsi2sdl -0x1c(%rbp),%xmm0
movsd  -0x38(%rbp),%xmm2
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x48(%rbp),%xmm1
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
divsd  -0x50(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  %xmm0,(%rax)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
je     1348 <mean_derivative+0x238>
cvtsi2sdl -0x1c(%rbp),%xmm0
movsd  -0x38(%rbp),%xmm2
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x48(%rbp),%xmm1
movq   %xmm1,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
xor    %rcx,%rax
movq   %rax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
lea    0xd4f(%rip),%rdi
mov    $0x1,%al
call   1030 <printf@plt>
movsd  -0x50(%rbp),%xmm0
lea    0xd4b(%rip),%rdi
mov    $0x1,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
lea    0xd3f(%rip),%rdi
mov    $0x1,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mean_derivative>:
push   %rbx
mov    %rsi,%rbx
test   %edx,%edx
jle    1142 <mean_derivative+0x32>
test   %rdi,%rdi
je     1159 <mean_derivative+0x49>
lea    -0x1(%rdx),%eax
imul   %edx,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mov    %edx,%r8d
cmp    $0x1,%edx
jne    116c <mean_derivative+0x5c>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %eax,%eax
xorpd  %xmm2,%xmm2
xorpd  %xmm3,%xmm3
jmp    11db <mean_derivative+0xcb>
lea    0xed7(%rip),%rdi
call   1030 <puts@plt>
movq   $0x0,(%rbx)
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
ret
lea    0xea8(%rip),%rdi
call   1030 <puts@plt>
mov    $0xffffffff,%eax
pop    %rbx
ret
mov    %r8d,%esi
and    $0xfffffffe,%esi
xorpd  %xmm1,%xmm1
xor    %eax,%eax
xorpd  %xmm2,%xmm2
xorpd  %xmm3,%xmm3
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtsi2sd %eax,%xmm4
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm5
movsd  0x8(%rdi,%rax,8),%xmm6
mulsd  %xmm5,%xmm4
addsd  %xmm2,%xmm4
addsd  %xmm5,%xmm1
mov    %eax,%ecx
imul   %eax,%ecx
xorps  %xmm5,%xmm5
cvtsi2sd %ecx,%xmm5
addsd  %xmm3,%xmm5
lea    0x1(%rax),%ecx
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %ecx,%xmm2
mulsd  %xmm6,%xmm2
addsd  %xmm4,%xmm2
imul   %ecx,%ecx
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsi2sd %ecx,%xmm3
addsd  %xmm6,%xmm1
addsd  %xmm5,%xmm3
add    $0x2,%rax
cmp    %rsi,%rax
jne    1180 <mean_derivative+0x70>
mulsd  0xe1d(%rip),%xmm0
test   $0x1,%r8b
je     120f <mean_derivative+0xff>
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtsi2sd %eax,%xmm4
movsd  (%rdi,%rax,8),%xmm5
mulsd  %xmm5,%xmm4
addsd  %xmm4,%xmm2
addsd  %xmm5,%xmm1
imul   %eax,%eax
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtsi2sd %eax,%xmm4
addsd  %xmm4,%xmm3
xorps  %xmm4,%xmm4
cvtsi2sd %edx,%xmm4
mulsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm0
mulsd  %xmm4,%xmm3
subsd  %xmm0,%xmm3
mulsd  %xmm4,%xmm2
subsd  %xmm1,%xmm2
divsd  %xmm3,%xmm2
movsd  %xmm2,(%rbx)
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [28 x i8] c"no elements in the buffer!\0A\00"
@.str.1 = [25 x i8] c"Mean_derivative: Error!\0A\00"
@.str.2 = [42 x i8] c"i=%d, s_xy=%f, s_x=%f, ,s_xx=%f, s_y=%f \0A\00"
@.str.3 = [15 x i8] c"numerator=%f\0A\0A\00"
@.str.4 = [10 x i8] c"denom=%f\0A\00"
@.str.5 = [11 x i8] c"*x_dot=%f\0A\00"
define i32 @mean_derivative(double* %0, double* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca double*
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca double
%11 = alloca double
%12 = alloca double
%13 = alloca double
%14 = alloca double
store double* %0, double** %5
store double* %1, double** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 0, i32* %8
%15 = load i32, i32* %7
%16 = icmp slt i32 %15, 1
br i1 %16, label %17, label %20
17: ; preds = %3
%18 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([28 x i8], [28 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%19 = load double*, double** %6
store double 0.000000e+00, double* %19
store i32 0, i32* %4
br label %109
20: ; preds = %3
%21 = load double*, double** %5
%22 = icmp eq double* %21, null
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %20
%24 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([25 x i8], [25 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
store i32 -1, i32* %4
br label %109
25: ; preds = %20
store double 0.000000e+00, double* %13
store double 0.000000e+00, double* %11
store double 0.000000e+00, double* %10
%26 = load i32, i32* %7
%27 = load i32, i32* %7
%28 = sub nsw i32 %27, 1
%29 = mul nsw i32 %26, %28
%30 = sitofp i32 %29 to double
%31 = fdiv double %30, 2.000000e+00
store double %31, double* %12
store i32 0, i32* %9
br label %32
32: ; preds = %69, %25
%33 = load i32, i32* %9
%34 = load i32, i32* %7
%35 = icmp slt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %72
36: ; preds = %32
%37 = load i32, i32* %9
%38 = load i32, i32* %9
%39 = mul nsw i32 %37, %38
%40 = sitofp i32 %39 to double
%41 = load double, double* %10
%42 = fadd double %41, %40
store double %42, double* %10
%43 = load double*, double** %5
%44 = load i32, i32* %9
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = load double, double* %13
%49 = fadd double %48, %47
store double %49, double* %13
%50 = load double*, double** %5
%51 = load i32, i32* %9
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds double, double* %50, i64 %52
%54 = load double, double* %53
%55 = load i32, i32* %9
%56 = sitofp i32 %55 to double
%57 = load double, double* %11
%58 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %54, double %56, double %57)
store double %58, double* %11
%59 = load i32, i32* %8
%60 = icmp ne i32 %59, 0
br i1 %60, label %61, label %68
61: ; preds = %36
%62 = load i32, i32* %9
%63 = load double, double* %11
%64 = load double, double* %12
%65 = load double, double* %10
%66 = load double, double* %13
%67 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([42 x i8], [42 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %62, double %63, double %64, double %65, double %66)
br label %68
68: ; preds = %61, %36
br label %69
69: ; preds = %68
%70 = load i32, i32* %9
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %9
br label %32
72: ; preds = %32
%73 = load i32, i32* %7
%74 = sitofp i32 %73 to double
%75 = load double, double* %10
%76 = load double, double* %12
%77 = load double, double* %12
%78 = fmul double %76, %77
%79 = fneg double %78
%80 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %74, double %75, double %79)
store double %80, double* %14
%81 = load i32, i32* %7
%82 = sitofp i32 %81 to double
%83 = load double, double* %11
%84 = load double, double* %12
%85 = load double, double* %13
%86 = fmul double %84, %85
%87 = fneg double %86
%88 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %82, double %83, double %87)
%89 = load double, double* %14
%90 = fdiv double %88, %89
%91 = load double*, double** %6
store double %90, double* %91
%92 = load i32, i32* %8
%93 = icmp ne i32 %92, 0
br i1 %93, label %94, label %109
94: ; preds = %72
%95 = load i32, i32* %7
%96 = sitofp i32 %95 to double
%97 = load double, double* %11
%98 = load double, double* %12
%99 = load double, double* %13
%100 = fmul double %98, %99
%101 = fneg double %100
%102 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %96, double %97, double %101)
%103 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), double %102)
%104 = load double, double* %14
%105 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([10 x i8], [10 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0), double %104)
%106 = load double*, double** %6
%107 = load double, double* %106
%108 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([11 x i8], [11 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0), double %107)
br label %109
109: ; preds = %17, %23, %94, %72
%110 = load i32, i32* %4
ret i32 %110
}

LLVM IR (-O2):
@str = [24 x i8] c"Mean_derivative: Error!\00"
@str.6 = [27 x i8] c"no elements in the buffer!\00"
define i32 @mean_derivative(double* %0, double* nocapture writeonly %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %2, 1
br i1 %4, label %5, label %7
5: ; preds = %3
%6 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([27 x i8], [27 x i8]* @str.6, i64 0, i64 0))
store double 0.000000e+00, double* %1
br label %79
7: ; preds = %3
%8 = icmp eq double* %0, null
br i1 %8, label %9, label %11
9: ; preds = %7
%10 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
br label %79
11: ; preds = %7
%12 = add nsw i32 %2, -1
%13 = mul nsw i32 %12, %2
%14 = sitofp i32 %13 to double
%15 = fmul double %14, 5.000000e-01
%16 = zext i32 %2 to i64
%17 = and i64 %16, 1
%18 = icmp eq i32 %2, 1
br i1 %18, label %49, label %19
19: ; preds = %11
%20 = and i64 %16, 4294967294
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %46, %21 ]
%23 = phi double [ 0.000000e+00, %19 ], [ %42, %21 ]
%24 = phi double [ 0.000000e+00, %19 ], [ %41, %21 ]
%25 = phi double [ 0.000000e+00, %19 ], [ %45, %21 ]
%26 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %47, %21 ]
%27 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %22
%28 = load double, double* %27
%29 = trunc i64 %22 to i32
%30 = sitofp i32 %29 to double
%31 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %28, double %30, double %24)
%32 = fadd double %23, %28
%33 = mul nsw i32 %29, %29
%34 = sitofp i32 %33 to double
%35 = fadd double %25, %34
%36 = or i64 %22, 1
%37 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %36
%38 = load double, double* %37
%39 = trunc i64 %36 to i32
%40 = sitofp i32 %39 to double
%41 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %38, double %40, double %31)
%42 = fadd double %32, %38
%43 = mul nsw i32 %39, %39
%44 = sitofp i32 %43 to double
%45 = fadd double %35, %44
%46 = add nuw nsw i64 %22, 2
%47 = add i64 %26, 2
%48 = icmp eq i64 %47, %20
br i1 %48, label %49, label %21
49: ; preds = %21, %11
%50 = phi double [ undef, %11 ], [ %41, %21 ]
%51 = phi double [ undef, %11 ], [ %42, %21 ]
%52 = phi double [ undef, %11 ], [ %45, %21 ]
%53 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %46, %21 ]
%54 = phi double [ 0.000000e+00, %11 ], [ %42, %21 ]
%55 = phi double [ 0.000000e+00, %11 ], [ %41, %21 ]
%56 = phi double [ 0.000000e+00, %11 ], [ %45, %21 ]
%57 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %57, label %68, label %58
58: ; preds = %49
%59 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %53
%60 = load double, double* %59
%61 = trunc i64 %53 to i32
%62 = sitofp i32 %61 to double
%63 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %60, double %62, double %55)
%64 = fadd double %54, %60
%65 = mul nsw i32 %61, %61
%66 = sitofp i32 %65 to double
%67 = fadd double %56, %66
br label %68
68: ; preds = %49, %58
%69 = phi double [ %50, %49 ], [ %63, %58 ]
%70 = phi double [ %51, %49 ], [ %64, %58 ]
%71 = phi double [ %52, %49 ], [ %67, %58 ]
%72 = sitofp i32 %2 to double
%73 = fneg double %15
%74 = fmul double %15, %73
%75 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %72, double %71, double %74)
%76 = fmul double %70, %73
%77 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %72, double %69, double %76)
%78 = fdiv double %77, %75
store double %78, double* %1
br label %79
79: ; preds = %68, %9, %5
%80 = phi i32 [ 0, %5 ], [ -1, %9 ], [ undef, %68 ]
ret i32 %80
}