#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 calculateNextPrime(int);
void primeFactorization(int number, int primes[1460], int instancesCount[1460],
                        int primesUsed[1460], int *maxPrimeDefined,
                        int *primesUsedCount) {
  int currentPrimeIndex = 0;
  while (number > 1) {
    if (currentPrimeIndex > *maxPrimeDefined) {
      primes[currentPrimeIndex] =
          calculateNextPrime(primes[currentPrimeIndex - 1]);
      *maxPrimeDefined = *maxPrimeDefined;
    }
    while (number % primes[currentPrimeIndex] == 0) {
      number = number / primes[currentPrimeIndex];
      if (instancesCount[currentPrimeIndex] == 0) {
        primesUsed[*primesUsedCount] = currentPrimeIndex;
        *primesUsedCount = *primesUsedCount + 1;
      }
      instancesCount[currentPrimeIndex] = instancesCount[currentPrimeIndex] + 1;
    }
    currentPrimeIndex++;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<primeFactorization>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x4(%rbp)
jle    120a <primeFactorization+0xfa>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jle    117d <primeFactorization+0x6d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1030 <calculateNextPrime@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    1182 <primeFactorization+0x72>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x34(%rbp),%rsi
cltd
idivl  (%rcx,%rsi,4)
cmp    $0x0,%edx
jne    11fc <primeFactorization+0xec>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x34(%rbp),%rsi
cltd
idivl  (%rcx,%rsi,4)
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    11de <primeFactorization+0xce>
mov    -0x34(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1182 <primeFactorization+0x72>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1136 <primeFactorization+0x26>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<primeFactorization>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x2,%edi
jl     11c3 <primeFactorization+0xb3>
mov    %r9,%r12
mov    %rcx,%r15
mov    %rdx,%rbx
mov    %rsi,%r13
mov    %edi,%ebp
xor    %r14d,%r14d
mov    %r8,(%rsp)
jmp    1149 <primeFactorization+0x39>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r14
cmp    $0x1,%ebp
jle    11c3 <primeFactorization+0xb3>
movslq (%r8),%rax
cmp    %rax,%r14
jle    1170 <primeFactorization+0x60>
mov    -0x4(%r13,%r14,4),%edi
call   1030 <calculateNextPrime@plt>
mov    (%rsp),%r8
mov    %eax,%edi
mov    %eax,0x0(%r13,%r14,4)
jmp    1175 <primeFactorization+0x65>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x0(%r13,%r14,4),%edi
mov    %ebp,%eax
cltd
idiv   %edi
test   %edx,%edx
jne    1140 <primeFactorization+0x30>
mov    (%rbx,%r14,4),%esi
jmp    11a5 <primeFactorization+0x95>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%esi
mov    %esi,(%rbx,%r14,4)
mov    0x0(%r13,%r14,4),%edi
mov    %ebp,%eax
cltd
idiv   %edi
test   %edx,%edx
jne    1140 <primeFactorization+0x30>
mov    %ebp,%eax
cltd
idiv   %edi
mov    %eax,%ebp
test   %esi,%esi
jne    1190 <primeFactorization+0x80>
movslq (%r12),%rax
mov    %r14d,(%r15,%rax,4)
addl   $0x1,(%r12)
mov    (%rbx,%r14,4),%esi
jmp    1190 <primeFactorization+0x80>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @primeFactorization(i32 %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture writeonly %3, i32* nocapture %4, i32* nocapture %5) {
%7 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %7, label %8, label %55
8: ; preds = %6, %51
%9 = phi i64 [ %53, %51 ], [ 0, %6 ]
%10 = phi i32 [ %52, %51 ], [ %0, %6 ]
%11 = load i32, i32* %4
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = icmp sgt i64 %9, %12
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %8
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %9
%16 = load i32, i32* %15
br label %23
17: ; preds = %8
%18 = add nsw i64 %9, -1
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = tail call i32 @calculateNextPrime(i32 %20)
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %9
store i32 %21, i32* %22
br label %23
23: ; preds = %14, %17
%24 = phi i32 [ %16, %14 ], [ %21, %17 ]
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %9
%26 = srem i32 %10, %24
%27 = icmp eq i32 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %51
28: ; preds = %23
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %9
%30 = load i32, i32* %29
%31 = trunc i64 %9 to i32
br label %32
32: ; preds = %28, %45
%33 = phi i32 [ %30, %28 ], [ %47, %45 ]
%34 = phi i32 [ %24, %28 ], [ %48, %45 ]
%35 = phi i32 [ %10, %28 ], [ %36, %45 ]
%36 = sdiv i32 %35, %34
%37 = icmp eq i32 %33, 0
br i1 %37, label %38, label %45
38: ; preds = %32
%39 = load i32, i32* %5
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %40
store i32 %31, i32* %41
%42 = load i32, i32* %5
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %5
%44 = load i32, i32* %29
br label %45
45: ; preds = %38, %32
%46 = phi i32 [ %44, %38 ], [ %33, %32 ]
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %29
%48 = load i32, i32* %25
%49 = srem i32 %36, %48
%50 = icmp eq i32 %49, 0
br i1 %50, label %32, label %51
51: ; preds = %45, %23
%52 = phi i32 [ %10, %23 ], [ %36, %45 ]
%53 = add nuw i64 %9, 1
%54 = icmp sgt i32 %52, 1
br i1 %54, label %8, label %55
55: ; preds = %51, %6
ret void
}