#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 CalculateLiveNeighbours(unsigned char *, unsigned int, unsigned int,
                            unsigned int, unsigned int);
void evolve(unsigned char *grid_in, unsigned char *grid_out, unsigned int dim_x,
            unsigned int dim_y, unsigned int x, unsigned int y) {
  unsigned char(*c_grid_in)[dim_x] = (unsigned char(*)[dim_x])grid_in;
  unsigned char(*c_grid_out)[dim_x] = (unsigned char(*)[dim_x])grid_in;
  int neighbors = CalculateLiveNeighbours(grid_in, dim_x, dim_y, x, y);
  if (c_grid_in[y][x] == 0 && neighbors == 3) {
    c_grid_in[y][x] = 1;
  } else if (!(neighbors == 3 || neighbors == 2)) {
    c_grid_in[y][x] = 0;
  } else {
    c_grid_out[y][x] = c_grid_in[y][x];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<evolve>:
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    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    %r9d,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%r8d
call   1030 <CalculateLiveNeighbours@plt>
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    11af <evolve+0x9f>
cmpl   $0x3,-0x34(%rbp)
jne    11af <evolve+0x9f>
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
movb   $0x1,(%rax,%rcx,1)
jmp    1216 <evolve+0x106>
cmpl   $0x3,-0x34(%rbp)
je     11e1 <evolve+0xd1>
cmpl   $0x2,-0x34(%rbp)
je     11e1 <evolve+0xd1>
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
jmp    1211 <evolve+0x101>
mov    -0x48(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   %rsi,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    1216 <evolve+0x106>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<evolve>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %r9d,%ebx
mov    %r8d,%r14d
mov    %rdi,%rbp
mov    %edx,%r15d
mov    %edx,%esi
mov    %ecx,%edx
mov    %r8d,%ecx
mov    %r9d,%r8d
call   1030 <CalculateLiveNeighbours@plt>
mov    %ebx,%ecx
imul   %r15,%rcx
add    %rbp,%rcx
mov    %r14d,%edx
cmpb   $0x0,(%rdx,%rcx,1)
jne    114c <evolve+0x3c>
mov    $0x1,%sil
cmp    $0x3,%eax
je     1156 <evolve+0x46>
and    $0xfffffffe,%eax
cmp    $0x2,%eax
je     115a <evolve+0x4a>
xor    %esi,%esi
mov    %sil,(%rcx,%rdx,1)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @evolve(i8* %0, i8* %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i8*
%14 = alloca i8*
%15 = alloca i32
store i8* %0, i8** %7
store i8* %1, i8** %8
store i32 %2, i32* %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
%16 = load i32, i32* %9
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = load i32, i32* %9
%19 = zext i32 %18 to i64
%20 = load i8*, i8** %7
store i8* %20, i8** %13
%21 = load i32, i32* %9
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = load i32, i32* %9
%24 = zext i32 %23 to i64
%25 = load i8*, i8** %7
store i8* %25, i8** %14
%26 = load i8*, i8** %7
%27 = load i32, i32* %9
%28 = load i32, i32* %10
%29 = load i32, i32* %11
%30 = load i32, i32* %12
%31 = call i32 @CalculateLiveNeighbours(i8* %26, i32 %27, i32 %28, i32 %29, i32 %30)
store i32 %31, i32* %15
%32 = load i8*, i8** %13
%33 = load i32, i32* %12
%34 = zext i32 %33 to i64
%35 = mul nsw i64 %34, %17
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i64 %35
%37 = load i32, i32* %11
%38 = zext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i64 %38
%40 = load i8, i8* %39
%41 = zext i8 %40 to i32
%42 = icmp eq i32 %41, 0
br i1 %42, label %43, label %55
43: ; preds = %6
%44 = load i32, i32* %15
%45 = icmp eq i32 %44, 3
br i1 %45, label %46, label %55
46: ; preds = %43
%47 = load i8*, i8** %13
%48 = load i32, i32* %12
%49 = zext i32 %48 to i64
%50 = mul nsw i64 %49, %17
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 %50
%52 = load i32, i32* %11
%53 = zext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %51, i64 %53
store i8 1, i8* %54
br label %89
55: ; preds = %43, %6
%56 = load i32, i32* %15
%57 = icmp eq i32 %56, 3
br i1 %57, label %70, label %58
58: ; preds = %55
%59 = load i32, i32* %15
%60 = icmp eq i32 %59, 2
br i1 %60, label %70, label %61
61: ; preds = %58
%62 = load i8*, i8** %13
%63 = load i32, i32* %12
%64 = zext i32 %63 to i64
%65 = mul nsw i64 %64, %17
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %62, i64 %65
%67 = load i32, i32* %11
%68 = zext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %66, i64 %68
store i8 0, i8* %69
br label %88
70: ; preds = %58, %55
%71 = load i8*, i8** %13
%72 = load i32, i32* %12
%73 = zext i32 %72 to i64
%74 = mul nsw i64 %73, %17
%75 = getelementptr inbounds i8, i8* %71, i64 %74
%76 = load i32, i32* %11
%77 = zext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %75, i64 %77
%79 = load i8, i8* %78
%80 = load i8*, i8** %14
%81 = load i32, i32* %12
%82 = zext i32 %81 to i64
%83 = mul nsw i64 %82, %22
%84 = getelementptr inbounds i8, i8* %80, i64 %83
%85 = load i32, i32* %11
%86 = zext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i8, i8* %84, i64 %86
store i8 %79, i8* %87
br label %88
88: ; preds = %70, %61
br label %89
89: ; preds = %88, %46
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @evolve(i8* %0, i8* nocapture readnone %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = zext i32 %2 to i64
%8 = tail call i32 @CalculateLiveNeighbours(i8* %0, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5)
%9 = zext i32 %5 to i64
%10 = mul nuw nsw i64 %9, %7
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %10
%12 = zext i32 %4 to i64
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 %12
%14 = load i8, i8* %13
%15 = icmp eq i8 %14, 0
%16 = icmp eq i32 %8, 3
%17 = select i1 %15, i1 %16, i1 false
br i1 %17, label %21, label %18
18: ; preds = %6
%19 = and i32 %8, -2
%20 = icmp eq i32 %19, 2
br i1 %20, label %23, label %21
21: ; preds = %18, %6
%22 = phi i8 [ 1, %6 ], [ 0, %18 ]
store i8 %22, i8* %13
br label %23
23: ; preds = %21, %18
ret void
}