#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 scalar_t__ uint32_t;

/* Variables and functions */
uint64_t binomial_coeff(uint64_t n, uint64_t k) {
  uint64_t res = 1;
  if (k > n - k) {
    k = n - k;
  }
  for (uint32_t i = 0; i < k; ++i) {
    res *= (n - i);
    res /= (i + 1);
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binomial_coeff>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    -0x10(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jle    1135 <binomial_coeff+0x35>
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jge    1182 <binomial_coeff+0x82>
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    -0x20(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    113d <binomial_coeff+0x3d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binomial_coeff>:
mov    %rdi,%r8
sub    %rsi,%r8
cmp    %rsi,%r8
cmovge %rsi,%r8
test   %r8,%r8
jle    1146 <binomial_coeff+0x46>
cmp    $0x1,%r8
jne    114c <binomial_coeff+0x4c>
mov    $0x1,%eax
xor    %r10d,%r10d
test   $0x1,%r8b
je     1145 <binomial_coeff+0x45>
sub    %r10,%rdi
imul   %rax,%rdi
add    $0x1,%r10
mov    %rdi,%rax
or     %r10,%rax
shr    $0x20,%rax
je     11b5 <binomial_coeff+0xb5>
mov    %rdi,%rax
cqto
idiv   %r10
ret
mov    $0x1,%eax
ret
mov    %r8,%r9
and    $0xfffffffffffffffe,%r9
mov    $0x1,%eax
xor    %r10d,%r10d
mov    %rdi,%rsi
jmp    116e <binomial_coeff+0x6e>
cqto
idiv   %r10
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
cmp    %r10,%r9
je     1120 <binomial_coeff+0x20>
imul   %rsi,%rax
lea    0x1(%r10),%rcx
mov    %rax,%rdx
or     %rcx,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     1190 <binomial_coeff+0x90>
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rcx
jmp    1196 <binomial_coeff+0x96>
nopl   0x0(%rax)
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %eax,%ecx
lea    -0x1(%rsi),%rax
imul   %rcx,%rax
add    $0x2,%r10
mov    %rax,%rcx
or     %r10,%rcx
shr    $0x20,%rcx
jne    1160 <binomial_coeff+0x60>
xor    %edx,%edx
div    %r10d
jmp    1165 <binomial_coeff+0x65>
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r10d
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @binomial_coeff(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
store i64 %1, i64* %4
store i64 1, i64* %5
%7 = load i64, i64* %4
%8 = load i64, i64* %3
%9 = load i64, i64* %4
%10 = sub nsw i64 %8, %9
%11 = icmp sgt i64 %7, %10
br i1 %11, label %12, label %16
12: ; preds = %2
%13 = load i64, i64* %3
%14 = load i64, i64* %4
%15 = sub nsw i64 %13, %14
store i64 %15, i64* %4
br label %16
16: ; preds = %12, %2
store i64 0, i64* %6
br label %17
17: ; preds = %31, %16
%18 = load i64, i64* %6
%19 = load i64, i64* %4
%20 = icmp slt i64 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %34
21: ; preds = %17
%22 = load i64, i64* %3
%23 = load i64, i64* %6
%24 = sub nsw i64 %22, %23
%25 = load i64, i64* %5
%26 = mul nsw i64 %25, %24
store i64 %26, i64* %5
%27 = load i64, i64* %6
%28 = add nsw i64 %27, 1
%29 = load i64, i64* %5
%30 = sdiv i64 %29, %28
store i64 %30, i64* %5
br label %31
31: ; preds = %21
%32 = load i64, i64* %6
%33 = add nsw i64 %32, 1
store i64 %33, i64* %6
br label %17
34: ; preds = %17
%35 = load i64, i64* %5
ret i64 %35
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @binomial_coeff(i64 %0, i64 %1) {
%3 = sub nsw i64 %0, %1
%4 = icmp slt i64 %3, %1
%5 = select i1 %4, i64 %3, i64 %1
%6 = icmp sgt i64 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %22
7: ; preds = %2
%8 = and i64 %5, 1
%9 = icmp eq i64 %5, 1
br i1 %9, label %12, label %10
10: ; preds = %7
%11 = and i64 %5, -2
br label %24
12: ; preds = %24, %7
%13 = phi i64 [ undef, %7 ], [ %35, %24 ]
%14 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %34, %24 ]
%15 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %35, %24 ]
%16 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %16, label %22, label %17
17: ; preds = %12
%18 = sub nsw i64 %0, %14
%19 = mul nsw i64 %18, %15
%20 = add nuw nsw i64 %14, 1
%21 = sdiv i64 %19, %20
br label %22
22: ; preds = %17, %12, %2
%23 = phi i64 [ 1, %2 ], [ %13, %12 ], [ %21, %17 ]
ret i64 %23
24: ; preds = %24, %10
%25 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %34, %24 ]
%26 = phi i64 [ 1, %10 ], [ %35, %24 ]
%27 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %36, %24 ]
%28 = sub nsw i64 %0, %25
%29 = mul nsw i64 %28, %26
%30 = or i64 %25, 1
%31 = sdiv i64 %29, %30
%32 = sub nsw i64 %0, %30
%33 = mul nsw i64 %32, %31
%34 = add nuw nsw i64 %25, 2
%35 = sdiv i64 %33, %34
%36 = add nuw i64 %27, 2
%37 = icmp eq i64 %36, %11
br i1 %37, label %12, label %24
}