#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 */
scalar_t__ calloc(int, int);
int /*<<< orphan*/ free(int *);
void count_sort(int size, int *list, int low, int high) {
  int c, value, d = 0, range = high - low;
  int *count_ar = (int *)calloc(range, sizeof(int));
  for (c = 0; c < size; c++) {
    value = list[c] - low;
    count_ar[value]++;
  }
  for (c = 0; c < range; c++) {
    while (count_ar[c] > 0) {
      list[d++] = c + low;
      count_ar[c]--;
    }
  }
  free(count_ar);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<count_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%edi
mov    $0x4,%esi
call   1040 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1199 <count_sort+0x79>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    115d <count_sort+0x3d>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    1207 <count_sort+0xe7>
jmp    11b1 <count_sort+0x91>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jle    11f4 <count_sort+0xd4>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
add    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11b1 <count_sort+0x91>
jmp    11f9 <count_sort+0xd9>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11a0 <count_sort+0x80>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<count_sort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%r14d
mov    %rsi,%r12
mov    %edi,%ebp
sub    %edx,%r15d
mov    %r15d,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1040 <calloc@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    1190 <count_sort+0x70>
mov    %ebp,%edx
movslq %r14d,%rcx
cmp    $0x1,%ebp
jne    1155 <count_sort+0x35>
xor    %esi,%esi
jmp    1180 <count_sort+0x60>
mov    %edx,%edi
and    $0xfffffffe,%edi
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
movslq (%r12,%rsi,4),%rbp
sub    %rcx,%rbp
addl   $0x1,(%rax,%rbp,4)
movslq 0x4(%r12,%rsi,4),%rbp
sub    %rcx,%rbp
addl   $0x1,(%rax,%rbp,4)
add    $0x2,%rsi
cmp    %rsi,%rdi
jne    1160 <count_sort+0x40>
test   $0x1,%dl
je     1190 <count_sort+0x70>
movslq (%r12,%rsi,4),%rdx
sub    %rcx,%rdx
addl   $0x1,(%rax,%rdx,4)
test   %r15d,%r15d
jle    11da <count_sort+0xba>
mov    %r15d,%r8d
xor    %edx,%edx
xor    %esi,%esi
jmp    11a9 <count_sort+0x89>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%rdx
cmp    %r8,%rdx
je     11da <count_sort+0xba>
cmpl   $0x0,(%rax,%rdx,4)
jle    11a0 <count_sort+0x80>
lea    (%rdx,%r14,1),%edi
movslq %esi,%rbp
lea    (%r12,%rbp,4),%rbp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,0x0(%rbp)
mov    (%rax,%rdx,4),%ebx
lea    -0x1(%rbx),%ecx
mov    %ecx,(%rax,%rdx,4)
add    $0x4,%rbp
add    $0x1,%esi
cmp    $0x1,%ebx
jg     11c0 <count_sort+0xa0>
jmp    11a0 <count_sort+0x80>
mov    %rax,%rdi
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

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

LLVM IR (-O2):
define void @count_sort(i32 %0, i32* nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = sub nsw i32 %3, %2
%6 = tail call i64 @calloc(i32 %5, i32 4)
%7 = inttoptr i64 %6 to i32*
%8 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %8, label %9, label %26
9: ; preds = %4
%10 = zext i32 %0 to i64
%11 = and i64 %10, 1
%12 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %12, label %15, label %13
13: ; preds = %9
%14 = and i64 %10, 4294967294
br label %30
15: ; preds = %30, %9
%16 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %48, %30 ]
%17 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %17, label %26, label %18
18: ; preds = %15
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %16
%20 = load i32, i32* %19
%21 = sub nsw i32 %20, %2
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %23
br label %26
26: ; preds = %18, %15, %4
%27 = icmp sgt i32 %5, 0
br i1 %27, label %28, label %74
28: ; preds = %26
%29 = zext i32 %5 to i64
br label %51
30: ; preds = %30, %13
%31 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %48, %30 ]
%32 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %49, %30 ]
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %31
%34 = load i32, i32* %33
%35 = sub nsw i32 %34, %2
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %37
%40 = or i64 %31, 1
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = sub nsw i32 %42, %2
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %45
%48 = add nuw nsw i64 %31, 2
%49 = add i64 %32, 2
%50 = icmp eq i64 %49, %14
br i1 %50, label %15, label %30
51: ; preds = %28, %70
%52 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %72, %70 ]
%53 = phi i32 [ 0, %28 ], [ %71, %70 ]
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %52
%55 = load i32, i32* %54
%56 = icmp sgt i32 %55, 0
br i1 %56, label %57, label %70
57: ; preds = %51
%58 = trunc i64 %52 to i32
%59 = add nsw i32 %58, %2
%60 = sext i32 %53 to i64
br label %61
61: ; preds = %57, %61
%62 = phi i64 [ %60, %57 ], [ %63, %61 ]
%63 = add i64 %62, 1
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %62
store i32 %59, i32* %64
%65 = load i32, i32* %54
%66 = add nsw i32 %65, -1
store i32 %66, i32* %54
%67 = icmp sgt i32 %65, 1
br i1 %67, label %61, label %68
68: ; preds = %61
%69 = trunc i64 %63 to i32
br label %70
70: ; preds = %68, %51
%71 = phi i32 [ %53, %51 ], [ %69, %68 ]
%72 = add nuw nsw i64 %52, 1
%73 = icmp eq i64 %72, %29
br i1 %73, label %74, label %51
74: ; preds = %70, %26
%75 = tail call i32 @free(i32* %7)
ret void
}