#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 */
char **get_grid(int, int);
int get_neighbors(int, int, int, int, char **);
char **mutate(int x, int y, char **grid) {
  char **new_grid = get_grid(x, y);
  for (int i = 0; i < x; ++i) {
    for (int j = 0; j < y; ++j) {
      int neighbors = get_neighbors(i, j, x, y, grid);
      if (grid[i][j] == 1) {
        if (neighbors < 2 || neighbors > 3) {
          new_grid[i][j] = 0;
        } else {
          new_grid[i][j] = 1;
        }
      } else {
        if (neighbors == 3) {
          new_grid[i][j] = 1;
        }
      }
    }
  }
  return new_grid;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mutate>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
call   1040 <get_grid@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    122b <mutate+0x10b>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1218 <mutate+0xf8>
mov    -0x1c(%rbp),%edi
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x4(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%r8
call   1030 <get_neighbors@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x1,%eax
jne    11e2 <mutate+0xc2>
cmpl   $0x2,-0x24(%rbp)
jl     11b0 <mutate+0x90>
cmpl   $0x3,-0x24(%rbp)
jle    11c9 <mutate+0xa9>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
jmp    11dd <mutate+0xbd>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movb   $0x1,(%rax,%rcx,1)
jmp    1205 <mutate+0xe5>
cmpl   $0x3,-0x24(%rbp)
jne    1200 <mutate+0xe0>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movb   $0x1,(%rax,%rcx,1)
jmp    1205 <mutate+0xe5>
jmp    120a <mutate+0xea>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    115b <mutate+0x3b>
jmp    121d <mutate+0xfd>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1148 <mutate+0x28>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mutate>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdx,%r13
mov    %edi,%r12d
mov    %esi,0xc(%rsp)
call   1040 <get_grid@plt>
mov    %rax,%r15
test   %r12d,%r12d
jle    11d0 <mutate+0xb0>
mov    0xc(%rsp),%ebp
mov    %r12d,%eax
mov    %rax,0x10(%rsp)
xor    %ebx,%ebx
jmp    116b <mutate+0x4b>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rbx
cmp    0x10(%rsp),%rbx
je     11d0 <mutate+0xb0>
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
jle    1160 <mutate+0x40>
xor    %r14d,%r14d
jmp    118e <mutate+0x6e>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movb   $0x1,(%rcx,%r14,1)
add    $0x1,%r14
cmp    %r14,%rbp
je     1160 <mutate+0x40>
mov    %ebx,%edi
mov    %r14d,%esi
mov    %r12d,%edx
mov    %ebp,%ecx
mov    %r13,%r8
call   1030 <get_neighbors@plt>
mov    0x0(%r13,%rbx,8),%rcx
cmpb   $0x1,(%rcx,%r14,1)
jne    11c0 <mutate+0xa0>
add    $0xfffffffc,%eax
mov    (%r15,%rbx,8),%rcx
cmp    $0xfffffffd,%eax
ja     1180 <mutate+0x60>
movb   $0x0,(%rcx,%r14,1)
jmp    1185 <mutate+0x65>
nop
cmp    $0x3,%eax
jne    1185 <mutate+0x65>
mov    (%r15,%rbx,8),%rax
movb   $0x1,(%rax,%r14,1)
jmp    1185 <mutate+0x65>
mov    %r15,%rax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i8** @mutate(i32 %0, i32 %1, i8** %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8**
%7 = alloca i8**
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i8** %2, i8*** %6
%11 = load i32, i32* %4
%12 = load i32, i32* %5
%13 = call i8** @get_grid(i32 %11, i32 %12)
store i8** %13, i8*** %7
store i32 0, i32* %8
br label %14
14: ; preds = %84, %3
%15 = load i32, i32* %8
%16 = load i32, i32* %4
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %87
18: ; preds = %14
store i32 0, i32* %9
br label %19
19: ; preds = %80, %18
%20 = load i32, i32* %9
%21 = load i32, i32* %5
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %83
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %8
%25 = load i32, i32* %9
%26 = load i32, i32* %4
%27 = load i32, i32* %5
%28 = load i8**, i8*** %6
%29 = call i32 @get_neighbors(i32 %24, i32 %25, i32 %26, i32 %27, i8** %28)
store i32 %29, i32* %10
%30 = load i8**, i8*** %6
%31 = load i32, i32* %8
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i8*, i8** %30, i64 %32
%34 = load i8*, i8** %33
%35 = load i32, i32* %9
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 %36
%38 = load i8, i8* %37
%39 = sext i8 %38 to i32
%40 = icmp eq i32 %39, 1
br i1 %40, label %41, label %66
41: ; preds = %23
%42 = load i32, i32* %10
%43 = icmp slt i32 %42, 2
br i1 %43, label %47, label %44
44: ; preds = %41
%45 = load i32, i32* %10
%46 = icmp sgt i32 %45, 3
br i1 %46, label %47, label %56
47: ; preds = %44, %41
%48 = load i8**, i8*** %7
%49 = load i32, i32* %8
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i8*, i8** %48, i64 %50
%52 = load i8*, i8** %51
%53 = load i32, i32* %9
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %52, i64 %54
store i8 0, i8* %55
br label %65
56: ; preds = %44
%57 = load i8**, i8*** %7
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i8*, i8** %57, i64 %59
%61 = load i8*, i8** %60
%62 = load i32, i32* %9
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i64 %63
store i8 1, i8* %64
br label %65
65: ; preds = %56, %47
br label %79
66: ; preds = %23
%67 = load i32, i32* %10
%68 = icmp eq i32 %67, 3
br i1 %68, label %69, label %78
69: ; preds = %66
%70 = load i8**, i8*** %7
%71 = load i32, i32* %8
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i8*, i8** %70, i64 %72
%74 = load i8*, i8** %73
%75 = load i32, i32* %9
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i8, i8* %74, i64 %76
store i8 1, i8* %77
br label %78
78: ; preds = %69, %66
br label %79
79: ; preds = %78, %65
br label %80
80: ; preds = %79
%81 = load i32, i32* %9
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %9
br label %19
83: ; preds = %19
br label %84
84: ; preds = %83
%85 = load i32, i32* %8
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %8
br label %14
87: ; preds = %14
%88 = load i8**, i8*** %7
ret i8** %88
}

LLVM IR (-O2):
define i8** @mutate(i32 %0, i32 %1, i8** %2) {
%4 = tail call i8** @get_grid(i32 %0, i32 %1)
%5 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %5, label %6, label %16
6: ; preds = %3
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = zext i32 %1 to i64
br label %10
10: ; preds = %6, %17
%11 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %18, %17 ]
br i1 %7, label %12, label %17
12: ; preds = %10
%13 = getelementptr inbounds i8*, i8** %2, i64 %11
%14 = getelementptr inbounds i8*, i8** %4, i64 %11
%15 = trunc i64 %11 to i32
br label %20
16: ; preds = %17, %3
ret i8** %4
17: ; preds = %40, %10
%18 = add nuw nsw i64 %11, 1
%19 = icmp eq i64 %18, %8
br i1 %19, label %16, label %10
20: ; preds = %12, %40
%21 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %41, %40 ]
%22 = trunc i64 %21 to i32
%23 = tail call i32 @get_neighbors(i32 %15, i32 %22, i32 %0, i32 %1, i8** %2)
%24 = load i8*, i8** %13
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i64 %21
%26 = load i8, i8* %25
%27 = icmp eq i8 %26, 1
br i1 %27, label %28, label %35
28: ; preds = %20
%29 = add i32 %23, -4
%30 = icmp ult i32 %29, -2
%31 = load i8*, i8** %14
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 %21
br i1 %30, label %33, label %34
33: ; preds = %28
store i8 0, i8* %32
br label %40
34: ; preds = %28
store i8 1, i8* %32
br label %40
35: ; preds = %20
%36 = icmp eq i32 %23, 3
br i1 %36, label %37, label %40
37: ; preds = %35
%38 = load i8*, i8** %14
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 %21
store i8 1, i8* %39
br label %40
40: ; preds = %35, %37, %33, %34
%41 = add nuw nsw i64 %21, 1
%42 = icmp eq i64 %41, %9
br i1 %42, label %17, label %20
}