#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 fac(int);
int cantor(int *B, int n) {
  int i, temp = 0;
  int nr = 0;
  for (i = 1; i < n; i++) {
    for (int j = i + 1; j <= n; j++) {
      if (B[i] > B[j])
        temp++;
    }
    nr += fac(n - i) * temp;
    temp = 0;
  }
  return nr;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cantor>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11b7 <cantor+0xa7>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     118d <cantor+0x7d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    117a <cantor+0x6a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    117f <cantor+0x6f>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1149 <cantor+0x39>
mov    -0xc(%rbp),%edi
sub    -0x10(%rbp),%edi
call   1030 <fac@plt>
imul   -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1134 <cantor+0x24>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cantor>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
xor    %r14d,%r14d
mov    %esi,0xc(%rsp)
cmp    $0x2,%esi
jl     12f9 <cantor+0x1e9>
mov    %rdi,%rbx
mov    0xc(%rsp),%eax
lea    0x1(%rax),%rbp
lea    -0x1(%rax),%rcx
mov    %rcx,0x10(%rsp)
lea    0x38(%rdi),%r13
mov    %rax,0x18(%rsp)
add    $0xfffffffffffffff7,%rax
xor    %edx,%edx
mov    $0x2,%r12d
mov    $0x1,%r9d
xor    %r14d,%r14d
jmp    11b0 <cantor+0xa0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    0xc(%rsp),%edi
sub    %r9d,%edi
call   1030 <fac@plt>
imul   %r15d,%eax
add    %eax,%r14d
add    $0x1,%r12
mov    0x28(%rsp),%rdx
add    $0x1,%rdx
add    $0x4,%r13
mov    0x30(%rsp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    0x20(%rsp),%rcx
mov    %rcx,%r9
cmp    0x18(%rsp),%rcx
je     12f9 <cantor+0x1e9>
mov    0x10(%rsp),%r10
sub    %rdx,%r10
lea    0x1(%r9),%r11
mov    (%rbx,%r9,4),%ecx
mov    %r12,%rdi
mov    $0x0,%r15d
cmp    $0x8,%r10
mov    %rax,0x30(%rsp)
mov    %rdx,0x28(%rsp)
mov    %r11,0x20(%rsp)
jb     12e0 <cantor+0x1d0>
lea    -0x8(%r10),%rsi
mov    %rsi,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
movd   %ecx,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
cmp    $0x8,%rsi
jae    1210 <cantor+0x100>
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %esi,%esi
pxor   %xmm2,%xmm2
jmp    1286 <cantor+0x176>
nop
mov    %rax,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %esi,%esi
pxor   %xmm2,%xmm2
nopl   0x0(%rax)
movdqu -0x30(%r13,%rsi,4),%xmm3
movdqu -0x20(%r13,%rsi,4),%xmm4
movdqu -0x10(%r13,%rsi,4),%xmm5
movdqu 0x0(%r13,%rsi,4),%xmm6
movdqa %xmm0,%xmm7
pcmpgtd %xmm3,%xmm7
psubd  %xmm7,%xmm1
movdqa %xmm0,%xmm3
pcmpgtd %xmm4,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
pcmpgtd %xmm5,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm1
movdqa %xmm0,%xmm3
pcmpgtd %xmm6,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm2
add    $0x10,%rsi
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
jne    1230 <cantor+0x120>
mov    %r10,%rdi
and    $0xfffffffffffffff8,%rdi
test   $0x1,%r8b
je     12b5 <cantor+0x1a5>
add    %r12,%rsi
movdqu (%rbx,%rsi,4),%xmm3
movdqu 0x10(%rbx,%rsi,4),%xmm4
movdqa %xmm0,%xmm5
pcmpgtd %xmm3,%xmm5
psubd  %xmm5,%xmm1
pcmpgtd %xmm4,%xmm0
psubd  %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%r15d
cmp    %rdi,%r10
je     1170 <cantor+0x60>
add    %r12,%rdi
nopl   0x0(%rax)
xor    %edx,%edx
cmp    (%rbx,%rdi,4),%ecx
setg   %dl
add    %edx,%r15d
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%rbp
jne    12e0 <cantor+0x1d0>
jmp    1170 <cantor+0x60>
mov    %r14d,%eax
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @cantor(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 1, i32* %5
br label %9
9: ; preds = %48, %2
%10 = load i32, i32* %5
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %51
13: ; preds = %9
%14 = load i32, i32* %5
%15 = add nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %8
br label %16
16: ; preds = %36, %13
%17 = load i32, i32* %8
%18 = load i32, i32* %4
%19 = icmp sle i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %39
20: ; preds = %16
%21 = load i32*, i32** %3
%22 = load i32, i32* %5
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = load i32*, i32** %3
%27 = load i32, i32* %8
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = icmp sgt i32 %25, %30
br i1 %31, label %32, label %35
32: ; preds = %20
%33 = load i32, i32* %6
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %6
br label %35
35: ; preds = %32, %20
br label %36
36: ; preds = %35
%37 = load i32, i32* %8
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %8
br label %16
39: ; preds = %16
%40 = load i32, i32* %4
%41 = load i32, i32* %5
%42 = sub nsw i32 %40, %41
%43 = call i32 @fac(i32 %42)
%44 = load i32, i32* %6
%45 = mul nsw i32 %43, %44
%46 = load i32, i32* %7
%47 = add nsw i32 %46, %45
store i32 %47, i32* %7
store i32 0, i32* %6
br label %48
48: ; preds = %39
%49 = load i32, i32* %5
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %5
br label %9
51: ; preds = %9
%52 = load i32, i32* %7
ret i32 %52
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @cantor(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %119
4: ; preds = %2
%5 = add nuw i32 %1, 1
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = zext i32 %5 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -2
br label %9
9: ; preds = %99, %4
%10 = phi i64 [ %108, %99 ], [ 0, %4 ]
%11 = phi i64 [ %19, %99 ], [ 1, %4 ]
%12 = phi i64 [ %106, %99 ], [ 2, %4 ]
%13 = phi i32 [ %105, %99 ], [ 0, %4 ]
%14 = sub i64 %8, %10
%15 = add i64 %14, -8
%16 = lshr i64 %15, 3
%17 = add nuw nsw i64 %16, 1
%18 = sub i64 %8, %10
%19 = add nuw nsw i64 %11, 1
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%21 = load i32, i32* %20
%22 = icmp ult i64 %18, 8
br i1 %22, label %96, label %23
23: ; preds = %9
%24 = and i64 %18, -8
%25 = add i64 %12, %24
%26 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %21, i64 0
%27 = shufflevector <4 x i32> %26, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%28 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %21, i64 0
%29 = shufflevector <4 x i32> %28, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%30 = and i64 %17, 1
%31 = icmp ult i64 %15, 8
br i1 %31, label %69, label %32
32: ; preds = %23
%33 = and i64 %17, 4611686018427387902
br label %34
34: ; preds = %34, %32
%35 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %66, %34 ]
%36 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %32 ], [ %64, %34 ]
%37 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %32 ], [ %65, %34 ]
%38 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %67, %34 ]
%39 = add i64 %12, %35
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %39
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
%42 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %41
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 4
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = icmp sgt <4 x i32> %27, %42
%47 = icmp sgt <4 x i32> %29, %45
%48 = zext <4 x i1> %46 to <4 x i32>
%49 = zext <4 x i1> %47 to <4 x i32>
%50 = add <4 x i32> %36, %48
%51 = add <4 x i32> %37, %49
%52 = or i64 %35, 8
%53 = add i64 %12, %52
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %53
%55 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
%56 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %55
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 4
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
%59 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %58
%60 = icmp sgt <4 x i32> %27, %56
%61 = icmp sgt <4 x i32> %29, %59
%62 = zext <4 x i1> %60 to <4 x i32>
%63 = zext <4 x i1> %61 to <4 x i32>
%64 = add <4 x i32> %50, %62
%65 = add <4 x i32> %51, %63
%66 = add nuw i64 %35, 16
%67 = add i64 %38, 2
%68 = icmp eq i64 %67, %33
br i1 %68, label %69, label %34
69: ; preds = %34, %23
%70 = phi <4 x i32> [ undef, %23 ], [ %64, %34 ]
%71 = phi <4 x i32> [ undef, %23 ], [ %65, %34 ]
%72 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %66, %34 ]
%73 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %23 ], [ %64, %34 ]
%74 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %23 ], [ %65, %34 ]
%75 = icmp eq i64 %30, 0
br i1 %75, label %90, label %76
76: ; preds = %69
%77 = add i64 %12, %72
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %77
%79 = bitcast i32* %78 to <4 x i32>*
%80 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %79
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 4
%82 = bitcast i32* %81 to <4 x i32>*
%83 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %82
%84 = icmp sgt <4 x i32> %27, %80
%85 = icmp sgt <4 x i32> %29, %83
%86 = zext <4 x i1> %84 to <4 x i32>
%87 = zext <4 x i1> %85 to <4 x i32>
%88 = add <4 x i32> %73, %86
%89 = add <4 x i32> %74, %87
br label %90
90: ; preds = %69, %76
%91 = phi <4 x i32> [ %70, %69 ], [ %88, %76 ]
%92 = phi <4 x i32> [ %71, %69 ], [ %89, %76 ]
%93 = add <4 x i32> %92, %91
%94 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %93)
%95 = icmp eq i64 %18, %24
br i1 %95, label %99, label %96
96: ; preds = %9, %90
%97 = phi i64 [ %12, %9 ], [ %25, %90 ]
%98 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %94, %90 ]
br label %109
99: ; preds = %109, %90
%100 = phi i32 [ %94, %90 ], [ %116, %109 ]
%101 = trunc i64 %11 to i32
%102 = sub nsw i32 %1, %101
%103 = tail call i32 @fac(i32 %102)
%104 = mul nsw i32 %103, %100
%105 = add nsw i32 %104, %13
%106 = add nuw nsw i64 %12, 1
%107 = icmp eq i64 %19, %6
%108 = add i64 %10, 1
br i1 %107, label %119, label %9
109: ; preds = %96, %109
%110 = phi i64 [ %117, %109 ], [ %97, %96 ]
%111 = phi i32 [ %116, %109 ], [ %98, %96 ]
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %110
%113 = load i32, i32* %112
%114 = icmp sgt i32 %21, %113
%115 = zext i1 %114 to i32
%116 = add nuw nsw i32 %111, %115
%117 = add nuw nsw i64 %110, 1
%118 = icmp eq i64 %117, %7
br i1 %118, label %99, label %109
119: ; preds = %99, %2
%120 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %105, %99 ]
ret i32 %120
}