#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 */
typedef scalar_t__ uint64_t;
typedef int /*<<< orphan*/ uint32_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ flag_get(scalar_t__ const *, scalar_t__);
scalar_t__ malloc(size_t);
int /*<<< orphan*/ memset(int /*<<< orphan*/ *, int /*<<< orphan*/, size_t);
uint32_t *build_ulam_spiral(uint64_t nmin, uint64_t nmax, const uint64_t *flag,
                            int w, int h, uint32_t comp_color,
                            uint32_t prime_color) {
  uint32_t *image;
  uint64_t n;
  int x;
  int y;
  int turn;
  int a;
  int j;
  image = (uint32_t *)malloc((size_t)w * h * sizeof(uint32_t));
  if (image == NULL) {
    return NULL;
  }
  memset(image, 0, (size_t)w * h * sizeof(uint32_t));
  x = w / 2;
  y = h / 2;
  turn = 0;
  a = 1;
  j = 0;
  for (n = nmin; n <= nmax; ++n) {
    uint32_t c;
    c = (!flag_get(flag, n)) ? comp_color : prime_color;
    image[w * y + x] = c;
    switch (turn) {
    case 0:
      x += 1;
      break;
    case 1:
      y += 1;
      break;
    case 2:
      x -= 1;
      break;
    case 3:
      y -= 1;
      break;
    }
    ++j;
    if (a == j) {
      ++turn;
      turn &= 3;
      if ((turn & 1) == 0) {
        ++a;
      }
      j = 0;
    }
    if (x < 0 || y < 0 || x >= w || y >= h) {
      break;
    }
  }
  return image;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<build_ulam_spiral>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
mov    %r8d,-0x28(%rbp)
mov    %r9d,-0x2c(%rbp)
movslq -0x24(%rbp),%rdi
movslq -0x28(%rbp),%rax
imul   %rax,%rdi
shl    $0x2,%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x38(%rbp)
jne    1183 <build_ulam_spiral+0x53>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    131a <build_ulam_spiral+0x1ea>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
movslq -0x24(%rbp),%rdx
movslq -0x28(%rbp),%rax
imul   %rax,%rdx
shl    $0x2,%rdx
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
movl   $0x1,-0x50(%rbp)
movl   $0x0,-0x54(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jg     1312 <build_ulam_spiral+0x1e2>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x40(%rbp),%rsi
call   1040 <flag_get@plt>
cmp    $0x0,%eax
jne    1206 <build_ulam_spiral+0xd6>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
jmp    120c <build_ulam_spiral+0xdc>
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
mov    -0x5c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%edx
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x48(%rbp),%esi
imul   %esi,%ecx
mov    -0x44(%rbp),%esi
add    %esi,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
sub    $0x3,%rax
ja     1285 <build_ulam_spiral+0x155>
mov    -0x68(%rbp),%rax
lea    0xdb7(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
add    %rcx,%rax
jmp    *%rax
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    1285 <build_ulam_spiral+0x155>
mov    -0x48(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
jmp    1285 <build_ulam_spiral+0x155>
mov    -0x44(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    1285 <build_ulam_spiral+0x155>
mov    -0x48(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
cmp    -0x54(%rbp),%eax
jne    12cb <build_ulam_spiral+0x19b>
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
and    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    12c4 <build_ulam_spiral+0x194>
mov    -0x50(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
movl   $0x0,-0x54(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x44(%rbp)
jl     12f7 <build_ulam_spiral+0x1c7>
cmpl   $0x0,-0x48(%rbp)
jl     12f7 <build_ulam_spiral+0x1c7>
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    12f7 <build_ulam_spiral+0x1c7>
mov    -0x48(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jl     12fc <build_ulam_spiral+0x1cc>
jmp    1312 <build_ulam_spiral+0x1e2>
jmp    1301 <build_ulam_spiral+0x1d1>
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    11d7 <build_ulam_spiral+0xa7>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<build_ulam_spiral>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %r9d,0x14(%rsp)
mov    %rdx,0x20(%rsp)
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%r14
mov    %ecx,(%rsp)
movslq %ecx,%rax
mov    %r8d,0x4(%rsp)
movslq %r8d,%r12
imul   %rax,%r12
shl    $0x2,%r12
mov    %r12,%rdi
call   1050 <malloc@plt>
test   %rax,%rax
je     1295 <build_ulam_spiral+0x165>
xor    %r13d,%r13d
mov    %rax,0x8(%rsp)
mov    0x8(%rsp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    0x8(%rsp),%rdx
mov    %rbx,0x18(%rsp)
cmp    %rbx,%r14
jg     1297 <build_ulam_spiral+0x167>
mov    0x4(%rsp),%eax
mov    %eax,%r15d
shr    $0x1f,%r15d
add    %eax,%r15d
sar    %r15d
mov    (%rsp),%eax
mov    %eax,%ebp
shr    $0x1f,%ebp
add    %eax,%ebp
sar    %ebp
mov    $0x1,%r12d
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    0x20(%rsp),%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1040 <flag_get@plt>
mov    0x8(%rsp),%rdx
test   %eax,%eax
mov    0x60(%rsp),%eax
cmove  0x14(%rsp),%eax
mov    %r15d,%ecx
imul   (%rsp),%ecx
add    %ebp,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %eax,(%rdx,%rcx,4)
cmp    $0x3,%ebx
ja     1250 <build_ulam_spiral+0x120>
mov    %ebx,%eax
lea    0xdf6(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
add    %rcx,%rax
jmp    *%rax
add    $0x1,%ebp
jmp    1250 <build_ulam_spiral+0x120>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r15d
jmp    1250 <build_ulam_spiral+0x120>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffff,%ebp
jmp    1250 <build_ulam_spiral+0x120>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0xffffffff,%r15d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r13d
cmp    %r13d,%r12d
jne    126c <build_ulam_spiral+0x13c>
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%eax
not    %eax
and    $0x3,%ebx
and    $0x1,%eax
add    %eax,%r12d
xor    %r13d,%r13d
cmp    (%rsp),%ebp
jge    1297 <build_ulam_spiral+0x167>
test   %ebp,%ebp
js     1297 <build_ulam_spiral+0x167>
test   %r15d,%r15d
js     1297 <build_ulam_spiral+0x167>
cmp    0x4(%rsp),%r15d
jge    1297 <build_ulam_spiral+0x167>
lea    0x1(%r14),%rax
cmp    %r14,0x18(%rsp)
mov    %rax,%r14
jne    11d0 <build_ulam_spiral+0xa0>
jmp    1297 <build_ulam_spiral+0x167>
xor    %edx,%edx
mov    %rdx,%rax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @build_ulam_spiral(i64 %0, i64 %1, i64* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6) {
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32*
%17 = alloca i64
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
%20 = alloca i32
%21 = alloca i32
%22 = alloca i32
%23 = alloca i32
store i64 %0, i64* %9
store i64 %1, i64* %10
store i64* %2, i64** %11
store i32 %3, i32* %12
store i32 %4, i32* %13
store i32 %5, i32* %14
store i32 %6, i32* %15
%24 = load i32, i32* %12
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = load i32, i32* %13
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = mul i64 %25, %27
%29 = mul i64 %28, 4
%30 = call i64 @malloc(i64 %29)
%31 = inttoptr i64 %30 to i32*
store i32* %31, i32** %16
%32 = load i32*, i32** %16
%33 = icmp eq i32* %32, null
br i1 %33, label %34, label %35
34: ; preds = %7
store i32* null, i32** %8
br label %125
35: ; preds = %7
%36 = load i32*, i32** %16
%37 = load i32, i32* %12
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = load i32, i32* %13
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = mul i64 %38, %40
%42 = mul i64 %41, 4
%43 = call i32 @memset(i32* %36, i32 0, i64 %42)
%44 = load i32, i32* %12
%45 = sdiv i32 %44, 2
store i32 %45, i32* %18
%46 = load i32, i32* %13
%47 = sdiv i32 %46, 2
store i32 %47, i32* %19
store i32 0, i32* %20
store i32 1, i32* %21
store i32 0, i32* %22
%48 = load i64, i64* %9
store i64 %48, i64* %17
br label %49
49: ; preds = %120, %35
%50 = load i64, i64* %17
%51 = load i64, i64* %10
%52 = icmp sle i64 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %123
53: ; preds = %49
%54 = load i64*, i64** %11
%55 = load i64, i64* %17
%56 = call i32 @flag_get(i64* %54, i64 %55)
%57 = icmp ne i32 %56, 0
br i1 %57, label %60, label %58
58: ; preds = %53
%59 = load i32, i32* %14
br label %62
60: ; preds = %53
%61 = load i32, i32* %15
br label %62
62: ; preds = %60, %58
%63 = phi i32 [ %59, %58 ], [ %61, %60 ]
store i32 %63, i32* %23
%64 = load i32, i32* %23
%65 = load i32*, i32** %16
%66 = load i32, i32* %12
%67 = load i32, i32* %19
%68 = mul nsw i32 %66, %67
%69 = load i32, i32* %18
%70 = add nsw i32 %68, %69
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %71
store i32 %64, i32* %72
%73 = load i32, i32* %20
switch i32 %73, label %86 [
i32 0, label %74
i32 1, label %77
i32 2, label %80
i32 3, label %83
]
74: ; preds = %62
%75 = load i32, i32* %18
%76 = add nsw i32 %75, 1
store i32 %76, i32* %18
br label %86
77: ; preds = %62
%78 = load i32, i32* %19
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %19
br label %86
80: ; preds = %62
%81 = load i32, i32* %18
%82 = sub nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %18
br label %86
83: ; preds = %62
%84 = load i32, i32* %19
%85 = sub nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %19
br label %86
86: ; preds = %62, %83, %80, %77, %74
%87 = load i32, i32* %22
%88 = add nsw i32 %87, 1
store i32 %88, i32* %22
%89 = load i32, i32* %21
%90 = load i32, i32* %22
%91 = icmp eq i32 %89, %90
br i1 %91, label %92, label %104
92: ; preds = %86
%93 = load i32, i32* %20
%94 = add nsw i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %20
%95 = load i32, i32* %20
%96 = and i32 %95, 3
store i32 %96, i32* %20
%97 = load i32, i32* %20
%98 = and i32 %97, 1
%99 = icmp eq i32 %98, 0
br i1 %99, label %100, label %103
100: ; preds = %92
%101 = load i32, i32* %21
%102 = add nsw i32 %101, 1
store i32 %102, i32* %21
br label %103
103: ; preds = %100, %92
store i32 0, i32* %22
br label %104
104: ; preds = %103, %86
%105 = load i32, i32* %18
%106 = icmp slt i32 %105, 0
br i1 %106, label %118, label %107
107: ; preds = %104
%108 = load i32, i32* %19
%109 = icmp slt i32 %108, 0
br i1 %109, label %118, label %110
110: ; preds = %107
%111 = load i32, i32* %18
%112 = load i32, i32* %12
%113 = icmp sge i32 %111, %112
br i1 %113, label %118, label %114
114: ; preds = %110
%115 = load i32, i32* %19
%116 = load i32, i32* %13
%117 = icmp sge i32 %115, %116
br i1 %117, label %118, label %119
118: ; preds = %114, %110, %107, %104
br label %123
119: ; preds = %114
br label %120
120: ; preds = %119
%121 = load i64, i64* %17
%122 = add nsw i64 %121, 1
store i64 %122, i64* %17
br label %49
123: ; preds = %118, %49
%124 = load i32*, i32** %16
store i32* %124, i32** %8
br label %125
125: ; preds = %123, %34
%126 = load i32*, i32** %8
ret i32* %126
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @build_ulam_spiral(i64 %0, i64 %1, i64* %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6) {
%8 = sext i32 %3 to i64
%9 = sext i32 %4 to i64
%10 = shl nsw i64 %8, 2
%11 = mul i64 %10, %9
%12 = tail call i64 @malloc(i64 %11)
%13 = inttoptr i64 %12 to i32*
%14 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %14, label %69, label %15
15: ; preds = %7
%16 = tail call i32 @memset(i32* %13, i32 0, i64 %11)
%17 = icmp sgt i64 %0, %1
br i1 %17, label %69, label %18
18: ; preds = %15
%19 = sdiv i32 %4, 2
%20 = sdiv i32 %3, 2
br label %21
21: ; preds = %54, %18
%22 = phi i32 [ 0, %18 ], [ %57, %54 ]
%23 = phi i32 [ 1, %18 ], [ %56, %54 ]
%24 = phi i32 [ 0, %18 ], [ %55, %54 ]
%25 = phi i32 [ %19, %18 ], [ %45, %54 ]
%26 = phi i32 [ %20, %18 ], [ %44, %54 ]
%27 = phi i64 [ %0, %18 ], [ %66, %54 ]
%28 = tail call i32 @flag_get(i64* %2, i64 %27)
%29 = icmp eq i32 %28, 0
%30 = select i1 %29, i32 %5, i32 %6
%31 = mul nsw i32 %25, %3
%32 = add nsw i32 %31, %26
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %33
store i32 %30, i32* %34
switch i32 %24, label %43 [
i32 0, label %35
i32 1, label %37
i32 2, label %39
i32 3, label %41
]
35: ; preds = %21
%36 = add nsw i32 %26, 1
br label %43
37: ; preds = %21
%38 = add nsw i32 %25, 1
br label %43
39: ; preds = %21
%40 = add nsw i32 %26, -1
br label %43
41: ; preds = %21
%42 = add nsw i32 %25, -1
br label %43
43: ; preds = %21, %41, %39, %37, %35
%44 = phi i32 [ %26, %21 ], [ %26, %41 ], [ %40, %39 ], [ %26, %37 ], [ %36, %35 ]
%45 = phi i32 [ %25, %21 ], [ %42, %41 ], [ %25, %39 ], [ %38, %37 ], [ %25, %35 ]
%46 = add nsw i32 %22, 1
%47 = icmp eq i32 %23, %46
br i1 %47, label %48, label %54
48: ; preds = %43
%49 = add nsw i32 %24, 1
%50 = and i32 %49, 3
%51 = and i32 %49, 1
%52 = xor i32 %51, 1
%53 = add nsw i32 %52, %23
br label %54
54: ; preds = %48, %43
%55 = phi i32 [ %50, %48 ], [ %24, %43 ]
%56 = phi i32 [ %53, %48 ], [ %23, %43 ]
%57 = phi i32 [ 0, %48 ], [ %46, %43 ]
%58 = icmp sgt i32 %44, -1
%59 = icmp sgt i32 %45, -1
%60 = select i1 %58, i1 %59, i1 false
%61 = icmp slt i32 %44, %3
%62 = and i1 %61, %60
%63 = icmp sge i32 %45, %4
%64 = xor i1 %62, true
%65 = select i1 %64, i1 true, i1 %63
%66 = add i64 %27, 1
%67 = icmp eq i64 %27, %1
%68 = or i1 %65, %67
br i1 %68, label %69, label %21
69: ; preds = %54, %15, %7
%70 = phi i32* [ null, %7 ], [ %13, %15 ], [ %13, %54 ]
ret i32* %70
}