#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 */
float *malloc(int);
float *bits_to_signal(int *out_num_values, float sampling_rate,
                      float bit_duration, const int *bits, int num_bits) {
  float signal_duration = num_bits * bit_duration;
  int num_values = signal_duration * sampling_rate;
  int num_values_per_bit = bit_duration * sampling_rate;
  float *signal = malloc(num_values * sizeof *signal);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < num_bits; ++i) {
    int j = 0;
    for (j = 0; j < num_values_per_bit; ++j) {
      int index = j + i * num_values_per_bit;
      if (index < num_values) {
        signal[index] = bits[i];
      }
    }
  }
  if (out_num_values) {
    *out_num_values = num_values;
  }
  return signal;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bits_to_signal>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movss  %xmm0,-0xc(%rbp)
movss  %xmm1,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cvtsi2ssl -0x1c(%rbp),%xmm0
mulss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x20(%rbp)
movss  -0x20(%rbp),%xmm0
mulss  -0xc(%rbp),%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
mulss  -0xc(%rbp),%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1200 <bits_to_signal+0xf0>
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    11ed <bits_to_signal+0xdd>
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0x28(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11da <bits_to_signal+0xca>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
cvtsi2ssl (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    11df <bits_to_signal+0xcf>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1199 <bits_to_signal+0x89>
jmp    11f2 <bits_to_signal+0xe2>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    117f <bits_to_signal+0x6f>
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
je     1214 <bits_to_signal+0x104>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bits_to_signal>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%ebp
mov    %rsi,%r13
mov    %rdi,%r14
cvtsi2ss %edx,%xmm2
movss  %xmm1,0x4(%rsp)
mulss  %xmm1,%xmm2
movss  %xmm0,(%rsp)
mulss  %xmm0,%xmm2
cvttss2si %xmm2,%r15d
lea    0x0(,%r15,4),%edi
call   1030 <malloc@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    121c <bits_to_signal+0x10c>
movss  (%rsp),%xmm0
mulss  0x4(%rsp),%xmm0
cvttss2si %xmm0,%r11d
movslq %r15d,%rdx
movslq %r11d,%r10
mov    %ebp,%r9d
mov    %r10d,%r8d
mov    %r8d,%ebp
and    $0xfffffffe,%ebp
mov    $0x1,%r12d
xor    %esi,%esi
jmp    1190 <bits_to_signal+0x80>
add    $0x1,%rsi
add    %r10,%r12
cmp    %r9,%rsi
je     121c <bits_to_signal+0x10c>
test   %r11d,%r11d
jle    1180 <bits_to_signal+0x70>
cmp    $0x1,%r11d
jne    11d0 <bits_to_signal+0xc0>
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r8b
je     1180 <bits_to_signal+0x70>
mov    %rsi,%rdi
imul   %r10,%rdi
add    %rdi,%rcx
cmp    %rdx,%rcx
jge    1180 <bits_to_signal+0x70>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ssl 0x0(%r13,%rsi,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    1180 <bits_to_signal+0x70>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r12,%rdi
xor    %ecx,%ecx
jmp    11ed <bits_to_signal+0xdd>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%rcx
add    $0x2,%rdi
cmp    %rcx,%rbp
je     119d <bits_to_signal+0x8d>
lea    -0x1(%rdi),%rbx
cmp    %rdx,%rbx
jge    1206 <bits_to_signal+0xf6>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ssl 0x0(%r13,%rsi,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rax,%rdi,4)
cmp    %rdx,%rdi
jge    11e0 <bits_to_signal+0xd0>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ssl 0x0(%r13,%rsi,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rdi,4)
jmp    11e0 <bits_to_signal+0xd0>
test   %r14,%r14
je     1224 <bits_to_signal+0x114>
mov    %r15d,(%r14)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define float* @bits_to_signal(i32* %0, float %1, float %2, i32* %3, i32 %4) {
%6 = alloca i32*
%7 = alloca float
%8 = alloca float
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca float
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca float*
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store float %1, float* %7
store float %2, float* %8
store i32* %3, i32** %9
store i32 %4, i32* %10
%18 = load i32, i32* %10
%19 = sitofp i32 %18 to float
%20 = load float, float* %8
%21 = fmul float %19, %20
store float %21, float* %11
%22 = load float, float* %11
%23 = load float, float* %7
%24 = fmul float %22, %23
%25 = fptosi float %24 to i32
store i32 %25, i32* %12
%26 = load float, float* %8
%27 = load float, float* %7
%28 = fmul float %26, %27
%29 = fptosi float %28 to i32
store i32 %29, i32* %13
%30 = load i32, i32* %12
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = mul i64 %31, 4
%33 = trunc i64 %32 to i32
%34 = call float* @malloc(i32 %33)
store float* %34, float** %14
store i32 0, i32* %15
store i32 0, i32* %15
br label %35
35: ; preds = %69, %5
%36 = load i32, i32* %15
%37 = load i32, i32* %10
%38 = icmp slt i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %72
39: ; preds = %35
store i32 0, i32* %16
store i32 0, i32* %16
br label %40
40: ; preds = %65, %39
%41 = load i32, i32* %16
%42 = load i32, i32* %13
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %68
44: ; preds = %40
%45 = load i32, i32* %16
%46 = load i32, i32* %15
%47 = load i32, i32* %13
%48 = mul nsw i32 %46, %47
%49 = add nsw i32 %45, %48
store i32 %49, i32* %17
%50 = load i32, i32* %17
%51 = load i32, i32* %12
%52 = icmp slt i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %64
53: ; preds = %44
%54 = load i32*, i32** %9
%55 = load i32, i32* %15
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = sitofp i32 %58 to float
%60 = load float*, float** %14
%61 = load i32, i32* %17
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds float, float* %60, i64 %62
store float %59, float* %63
br label %64
64: ; preds = %53, %44
br label %65
65: ; preds = %64
%66 = load i32, i32* %16
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %16
br label %40
68: ; preds = %40
br label %69
69: ; preds = %68
%70 = load i32, i32* %15
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %15
br label %35
72: ; preds = %35
%73 = load i32*, i32** %6
%74 = icmp ne i32* %73, null
br i1 %74, label %75, label %78
75: ; preds = %72
%76 = load i32, i32* %12
%77 = load i32*, i32** %6
store i32 %76, i32* %77
br label %78
78: ; preds = %75, %72
%79 = load float*, float** %14
ret float* %79
}

LLVM IR (-O2):
define noalias float* @bits_to_signal(i32* writeonly %0, float %1, float %2, i32* nocapture %3, i32 %4) {
%6 = sitofp i32 %4 to float
%7 = fmul float %6, %2
%8 = fmul float %7, %1
%9 = fptosi float %8 to i32
%10 = fmul float %1, %2
%11 = fptosi float %10 to i32
%12 = shl i32 %9, 2
%13 = tail call float* @malloc(i32 %12)
%14 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %14, label %15, label %63
15: ; preds = %5
%16 = icmp sgt i32 %11, 0
%17 = sext i32 %9 to i64
%18 = sext i32 %11 to i64
%19 = zext i32 %4 to i64
%20 = zext i32 %11 to i64
%21 = and i64 %20, 1
%22 = icmp eq i32 %11, 1
%23 = and i64 %20, 4294967294
%24 = icmp eq i64 %21, 0
br label %25
25: ; preds = %15, %60
%26 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %61, %60 ]
br i1 %16, label %27, label %60
27: ; preds = %25
%28 = mul nsw i64 %26, %18
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %26
br i1 %22, label %51, label %30
30: ; preds = %27, %47
%31 = phi i64 [ %48, %47 ], [ 0, %27 ]
%32 = phi i64 [ %49, %47 ], [ 0, %27 ]
%33 = add nsw i64 %31, %28
%34 = icmp slt i64 %33, %17
br i1 %34, label %35, label %39
35: ; preds = %30
%36 = load i32, i32* %29
%37 = sitofp i32 %36 to float
%38 = getelementptr inbounds float, float* %13, i64 %33
store float %37, float* %38
br label %39
39: ; preds = %35, %30
%40 = or i64 %31, 1
%41 = add nsw i64 %40, %28
%42 = icmp slt i64 %41, %17
br i1 %42, label %43, label %47
43: ; preds = %39
%44 = load i32, i32* %29
%45 = sitofp i32 %44 to float
%46 = getelementptr inbounds float, float* %13, i64 %41
store float %45, float* %46
br label %47
47: ; preds = %43, %39
%48 = add nuw nsw i64 %31, 2
%49 = add i64 %32, 2
%50 = icmp eq i64 %49, %23
br i1 %50, label %51, label %30
51: ; preds = %47, %27
%52 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %48, %47 ]
br i1 %24, label %60, label %53
53: ; preds = %51
%54 = add nsw i64 %52, %28
%55 = icmp slt i64 %54, %17
br i1 %55, label %56, label %60
56: ; preds = %53
%57 = load i32, i32* %29
%58 = sitofp i32 %57 to float
%59 = getelementptr inbounds float, float* %13, i64 %54
store float %58, float* %59
br label %60
60: ; preds = %51, %56, %53, %25
%61 = add nuw nsw i64 %26, 1
%62 = icmp eq i64 %61, %19
br i1 %62, label %63, label %25
63: ; preds = %60, %5
%64 = icmp eq i32* %0, null
br i1 %64, label %66, label %65
65: ; preds = %63
store i32 %9, i32* %0
br label %66
66: ; preds = %65, %63
ret float* %13
}