#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 *malloc(int);
int max(int, int);
int *add_string(int *a1, int *a2, int size1, int size2, int *res_size) {
  *res_size = max(size1, size2) + 1;
  int *res = malloc(sizeof(*res_size) * sizeof(int));
  int i = *res_size;
  int j, k;
  int carry = 0;
  int *large, *small;
  int small_size, large_size;
  if (size1 > size2) {
    large = a1;
    small = a2;
    small_size = size2 - 1;
    large_size = size1 - 1;
  } else {
    small = a1;
    large = a2;
    small_size = size1 - 1;
    large_size = size2 - 1;
  }
  for (i = *res_size, j = small_size, k = large_size; j >= 0; i--, j--, k--) {
    res[i] = large[k] + small[j] + carry;
    if (res[i] >= 10) {
      carry = 1;
      res[i] -= 10;
    } else {
      carry = 0;
    }
  }
  if (carry == 1) {
    res[++i] = 1;
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<add_string>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    -0x18(%rbp),%esi
call   1030 <max@plt>
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    $0x10,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    11a1 <add_string+0x81>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
jmp    11c3 <add_string+0xa3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
jl     1261 <add_string+0x141>
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
add    -0x38(%rbp),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
cmpl   $0xa,(%rax,%rcx,4)
jl     1235 <add_string+0x115>
movl   $0x1,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
sub    $0xa,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    123c <add_string+0x11c>
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
jmp    1241 <add_string+0x121>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11d8 <add_string+0xb8>
cmpl   $0x1,-0x38(%rbp)
jne    1282 <add_string+0x162>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x2c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<add_string>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %r8,%rbx
mov    %ecx,%ebp
mov    %edx,%r14d
mov    %rsi,%r13
mov    %rdi,%r12
mov    %edx,%edi
mov    %ecx,%esi
call   1030 <max@plt>
mov    %eax,%r15d
add    $0x1,%r15d
mov    %r15d,(%rbx)
mov    $0x10,%edi
call   1040 <malloc@plt>
cmp    %ebp,%r14d
mov    %r13,%rsi
cmovg  %r12,%rsi
cmovg  %r13,%r12
mov    %r14d,%ecx
cmovg  %ebp,%ecx
test   %ecx,%ecx
jle    11f6 <add_string+0xd6>
cmp    %ebp,%r14d
cmovg  %r14d,%ebp
mov    %ecx,%edx
movslq %ebp,%rdi
movslq %r15d,%rbp
lea    (%rax,%rbp,4),%r9
shl    $0x20,%rbp
movabs $0x100000000,%rcx
add    %rbp,%rcx
lea    (%rsi,%rdi,4),%r10
add    $0xfffffffffffffffc,%r10
add    $0x1,%rdx
xor    %ebp,%ebp
movabs $0xffffffff00000000,%r8
ff ff ff
xor    %esi,%esi
lea    -0x2(%rdx),%ebx
mov    (%r12,%rbx,4),%edi
add    (%r10,%rbp,1),%esi
lea    (%rsi,%rdi,1),%ebx
add    %edi,%esi
add    $0xfffffff6,%esi
xor    %edi,%edi
cmp    $0xa,%ebx
setge  %dil
cmovl  %ebx,%esi
mov    %esi,(%r9,%rbp,1)
add    %r8,%rcx
add    $0xfffffffffffffffc,%rbp
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %edi,%esi
cmp    $0x1,%rdx
ja     11b0 <add_string+0x90>
cmp    $0xa,%ebx
jl     11f6 <add_string+0xd6>
sar    $0x1e,%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,1)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define noalias i32* @add_string(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32 %2, i32 %3, i32* nocapture %4) {
%6 = tail call i32 @max(i32 %2, i32 %3)
%7 = add i32 %6, 1
store i32 %7, i32* %4
%8 = tail call i32* @malloc(i32 16)
%9 = icmp sgt i32 %2, %3
%10 = select i1 %9, i32* %0, i32* %1
%11 = select i1 %9, i32* %1, i32* %0
%12 = select i1 %9, i32 %3, i32 %2
%13 = icmp sgt i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %45
14: ; preds = %5
%15 = select i1 %9, i32 %2, i32 %3
%16 = zext i32 %12 to i64
%17 = sext i32 %15 to i64
%18 = sext i32 %7 to i64
br label %19
19: ; preds = %14, %19
%20 = phi i64 [ %18, %14 ], [ %38, %19 ]
%21 = phi i64 [ %17, %14 ], [ %24, %19 ]
%22 = phi i64 [ %16, %14 ], [ %25, %19 ]
%23 = phi i32 [ 0, %14 ], [ %37, %19 ]
%24 = add nsw i64 %21, -1
%25 = add nsw i64 %22, -1
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %24
%27 = load i32, i32* %26
%28 = and i64 %25, 4294967295
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = add i32 %27, %23
%32 = add i32 %31, %30
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %20
%34 = icmp sgt i32 %32, 9
%35 = add nsw i32 %32, -10
%36 = select i1 %34, i32 %35, i32 %32
%37 = zext i1 %34 to i32
store i32 %36, i32* %33
%38 = add nsw i64 %20, -1
%39 = icmp ugt i64 %22, 1
br i1 %39, label %19, label %40
40: ; preds = %19
br i1 %34, label %41, label %45
41: ; preds = %40
%42 = shl i64 %20, 32
%43 = ashr exact i64 %42, 32
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %43
store i32 1, i32* %44
br label %45
45: ; preds = %5, %41, %40
ret i32* %8
}