#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 fastatan(int);
int speed2dir(int sx, int sy, int frames) {
  if (!sx && !sy)
    return 0;
  int at2;
  if (sx > 0) {
    if (sy < 0) {
      sy = -sy;
      if (sy > sx)
        at2 = fastatan(sx * 256 / sy);
      else
        at2 = 128 - fastatan(sy * 256 / sx);
    } else {
      if (sx > sy)
        at2 = 128 + fastatan(sy * 256 / sx);
      else
        at2 = 256 - fastatan(sx * 256 / sy);
    }
  } else {
    sx = -sx;
    if (sy > 0) {
      if (sy > sx)
        at2 = 256 + fastatan(sx * 256 / sy);
      else
        at2 = 384 - fastatan(sy * 256 / sx);
    } else {
      sy = -sy;
      if (sx > sy)
        at2 = 384 + fastatan(sy * 256 / sx);
      else
        at2 = 512 - fastatan(sx * 256 / sy);
    }
  }
  at2 = (at2 * frames + 256) >> 9;
  return at2 > frames - 1 ? 1 : at2 + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<speed2dir>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    1141 <speed2dir+0x31>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    1141 <speed2dir+0x31>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    12eb <speed2dir+0x1db>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jle    11f5 <speed2dir+0xe5>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jge    11a4 <speed2dir+0x94>
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jle    1182 <speed2dir+0x72>
mov    -0x8(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    119f <speed2dir+0x8f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
cltd
idivl  -0x8(%rbp)
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    $0x80,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11f0 <speed2dir+0xe0>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    11ce <speed2dir+0xbe>
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
cltd
idivl  -0x8(%rbp)
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
add    $0x80,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11eb <speed2dir+0xdb>
mov    -0x8(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    $0x100,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11f0 <speed2dir+0xe0>
jmp    12ac <speed2dir+0x19c>
xor    %eax,%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    1253 <speed2dir+0x143>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jle    1231 <speed2dir+0x121>
mov    -0x8(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
add    $0x100,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    124e <speed2dir+0x13e>
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
cltd
idivl  -0x8(%rbp)
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    $0x180,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    12a7 <speed2dir+0x197>
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    1285 <speed2dir+0x175>
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
cltd
idivl  -0x8(%rbp)
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
add    $0x180,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    12a2 <speed2dir+0x192>
mov    -0x8(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    $0x200,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    12a7 <speed2dir+0x197>
jmp    12ac <speed2dir+0x19c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
add    $0x100,%eax
sar    $0x9,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    12dc <speed2dir+0x1cc>
mov    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    12e5 <speed2dir+0x1d5>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<speed2dir>:
mov    %esi,%eax
or     %edi,%eax
je     113e <speed2dir+0x2e>
push   %rbp
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%ebp
test   %edi,%edi
jle    1141 <speed2dir+0x31>
test   %esi,%esi
js     1166 <speed2dir+0x56>
cmp    %esi,%edi
jbe    117d <speed2dir+0x6d>
shl    $0x8,%esi
mov    %esi,%eax
cltd
idiv   %edi
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
sub    $0xffffff80,%eax
jmp    11fb <speed2dir+0xeb>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %edi,%ecx
neg    %ecx
test   %esi,%esi
jle    1195 <speed2dir+0x85>
cmp    %esi,%ecx
jae    11b3 <speed2dir+0xa3>
shl    $0x8,%ecx
mov    %ecx,%eax
cltd
idiv   %esi
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
add    $0x100,%eax
jmp    11fb <speed2dir+0xeb>
neg    %esi
cmp    %edi,%esi
jbe    11cb <speed2dir+0xbb>
shl    $0x8,%edi
mov    %edi,%eax
cltd
idiv   %esi
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
jmp    11fb <speed2dir+0xeb>
shl    $0x8,%edi
mov    %edi,%eax
cltd
idiv   %esi
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    $0x100,%eax
jmp    11f9 <speed2dir+0xe9>
mov    %esi,%ebx
neg    %ebx
cmp    %edi,%esi
jle    11e3 <speed2dir+0xd3>
shl    $0x8,%ebx
mov    %ebx,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
add    $0x180,%eax
jmp    11fb <speed2dir+0xeb>
shl    $0x8,%esi
mov    %esi,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    $0x180,%eax
jmp    11f9 <speed2dir+0xe9>
shl    $0x8,%esi
mov    %esi,%eax
cltd
idiv   %edi
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    $0x80,%eax
jmp    11f9 <speed2dir+0xe9>
shl    $0x8,%ecx
mov    %ecx,%eax
cltd
idiv   %ebx
mov    %eax,%edi
call   1030 <fastatan@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    $0x200,%eax
sub    %ecx,%eax
imul   %ebp,%eax
add    $0x100,%eax
sar    $0x9,%eax
lea    0x1(%rax),%ecx
cmp    %ebp,%eax
mov    $0x1,%eax
cmovl  %ecx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @speed2dir(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%9 = load i32, i32* %5
%10 = icmp ne i32 %9, 0
br i1 %10, label %15, label %11
11: ; preds = %3
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp ne i32 %12, 0
br i1 %13, label %15, label %14
14: ; preds = %11
store i32 0, i32* %4
br label %123
15: ; preds = %11, %3
%16 = load i32, i32* %5
%17 = icmp sgt i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %61
18: ; preds = %15
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp slt i32 %19, 0
br i1 %20, label %21, label %41
21: ; preds = %18
%22 = load i32, i32* %6
%23 = sub nsw i32 0, %22
store i32 %23, i32* %6
%24 = load i32, i32* %6
%25 = load i32, i32* %5
%26 = icmp sgt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %33
27: ; preds = %21
%28 = load i32, i32* %5
%29 = mul nsw i32 %28, 256
%30 = load i32, i32* %6
%31 = sdiv i32 %29, %30
%32 = call i32 @fastatan(i32 %31)
store i32 %32, i32* %8
br label %40
33: ; preds = %21
%34 = load i32, i32* %6
%35 = mul nsw i32 %34, 256
%36 = load i32, i32* %5
%37 = sdiv i32 %35, %36
%38 = call i32 @fastatan(i32 %37)
%39 = sub nsw i32 128, %38
store i32 %39, i32* %8
br label %40
40: ; preds = %33, %27
br label %60
41: ; preds = %18
%42 = load i32, i32* %5
%43 = load i32, i32* %6
%44 = icmp sgt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %52
45: ; preds = %41
%46 = load i32, i32* %6
%47 = mul nsw i32 %46, 256
%48 = load i32, i32* %5
%49 = sdiv i32 %47, %48
%50 = call i32 @fastatan(i32 %49)
%51 = add nsw i32 128, %50
store i32 %51, i32* %8
br label %59
52: ; preds = %41
%53 = load i32, i32* %5
%54 = mul nsw i32 %53, 256
%55 = load i32, i32* %6
%56 = sdiv i32 %54, %55
%57 = call i32 @fastatan(i32 %56)
%58 = sub nsw i32 256, %57
store i32 %58, i32* %8
br label %59
59: ; preds = %52, %45
br label %60
60: ; preds = %59, %40
br label %107
61: ; preds = %15
%62 = load i32, i32* %5
%63 = sub nsw i32 0, %62
store i32 %63, i32* %5
%64 = load i32, i32* %6
%65 = icmp sgt i32 %64, 0
br i1 %65, label %66, label %85
66: ; preds = %61
%67 = load i32, i32* %6
%68 = load i32, i32* %5
%69 = icmp sgt i32 %67, %68
br i1 %69, label %70, label %77
70: ; preds = %66
%71 = load i32, i32* %5
%72 = mul nsw i32 %71, 256
%73 = load i32, i32* %6
%74 = sdiv i32 %72, %73
%75 = call i32 @fastatan(i32 %74)
%76 = add nsw i32 256, %75
store i32 %76, i32* %8
br label %84
77: ; preds = %66
%78 = load i32, i32* %6
%79 = mul nsw i32 %78, 256
%80 = load i32, i32* %5
%81 = sdiv i32 %79, %80
%82 = call i32 @fastatan(i32 %81)
%83 = sub nsw i32 384, %82
store i32 %83, i32* %8
br label %84
84: ; preds = %77, %70
br label %106
85: ; preds = %61
%86 = load i32, i32* %6
%87 = sub nsw i32 0, %86
store i32 %87, i32* %6
%88 = load i32, i32* %5
%89 = load i32, i32* %6
%90 = icmp sgt i32 %88, %89
br i1 %90, label %91, label %98
91: ; preds = %85
%92 = load i32, i32* %6
%93 = mul nsw i32 %92, 256
%94 = load i32, i32* %5
%95 = sdiv i32 %93, %94
%96 = call i32 @fastatan(i32 %95)
%97 = add nsw i32 384, %96
store i32 %97, i32* %8
br label %105
98: ; preds = %85
%99 = load i32, i32* %5
%100 = mul nsw i32 %99, 256
%101 = load i32, i32* %6
%102 = sdiv i32 %100, %101
%103 = call i32 @fastatan(i32 %102)
%104 = sub nsw i32 512, %103
store i32 %104, i32* %8
br label %105
105: ; preds = %98, %91
br label %106
106: ; preds = %105, %84
br label %107
107: ; preds = %106, %60
%108 = load i32, i32* %8
%109 = load i32, i32* %7
%110 = mul nsw i32 %108, %109
%111 = add nsw i32 %110, 256
%112 = ashr i32 %111, 9
store i32 %112, i32* %8
%113 = load i32, i32* %8
%114 = load i32, i32* %7
%115 = sub nsw i32 %114, 1
%116 = icmp sgt i32 %113, %115
br i1 %116, label %117, label %118
117: ; preds = %107
br label %121
118: ; preds = %107
%119 = load i32, i32* %8
%120 = add nsw i32 %119, 1
br label %121
121: ; preds = %118, %117
%122 = phi i32 [ 1, %117 ], [ %120, %118 ]
store i32 %122, i32* %4
br label %123
123: ; preds = %121, %14
%124 = load i32, i32* %4
ret i32 %124
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @speed2dir(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = or i32 %1, %0
%5 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %5, label %70, label %6
6: ; preds = %3
%7 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %7, label %8, label %34
8: ; preds = %6
%9 = icmp slt i32 %1, 0
br i1 %9, label %10, label %22
10: ; preds = %8
%11 = sub nsw i32 0, %1
%12 = icmp ugt i32 %11, %0
br i1 %12, label %13, label %17
13: ; preds = %10
%14 = shl nsw i32 %0, 8
%15 = sdiv i32 %14, %11
%16 = tail call i32 @fastatan(i32 %15)
br label %62
17: ; preds = %10
%18 = shl nsw i32 %11, 8
%19 = sdiv i32 %18, %0
%20 = tail call i32 @fastatan(i32 %19)
%21 = sub nsw i32 128, %20
br label %62
22: ; preds = %8
%23 = icmp ugt i32 %0, %1
br i1 %23, label %24, label %29
24: ; preds = %22
%25 = shl nsw i32 %1, 8
%26 = sdiv i32 %25, %0
%27 = tail call i32 @fastatan(i32 %26)
%28 = add nsw i32 %27, 128
br label %62
29: ; preds = %22
%30 = shl nsw i32 %0, 8
%31 = sdiv i32 %30, %1
%32 = tail call i32 @fastatan(i32 %31)
%33 = sub nsw i32 256, %32
br label %62
34: ; preds = %6
%35 = sub nsw i32 0, %0
%36 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %36, label %37, label %49
37: ; preds = %34
%38 = icmp ult i32 %35, %1
br i1 %38, label %39, label %44
39: ; preds = %37
%40 = shl nsw i32 %35, 8
%41 = sdiv i32 %40, %1
%42 = tail call i32 @fastatan(i32 %41)
%43 = add nsw i32 %42, 256
br label %62
44: ; preds = %37
%45 = shl nsw i32 %1, 8
%46 = sdiv i32 %45, %35
%47 = tail call i32 @fastatan(i32 %46)
%48 = sub nsw i32 384, %47
br label %62
49: ; preds = %34
%50 = sub nsw i32 0, %1
%51 = icmp sgt i32 %1, %0
br i1 %51, label %52, label %57
52: ; preds = %49
%53 = shl nsw i32 %50, 8
%54 = sdiv i32 %53, %35
%55 = tail call i32 @fastatan(i32 %54)
%56 = add nsw i32 %55, 384
br label %62
57: ; preds = %49
%58 = shl nsw i32 %35, 8
%59 = sdiv i32 %58, %50
%60 = tail call i32 @fastatan(i32 %59)
%61 = sub nsw i32 512, %60
br label %62
62: ; preds = %44, %39, %57, %52, %17, %13, %29, %24
%63 = phi i32 [ %16, %13 ], [ %21, %17 ], [ %28, %24 ], [ %33, %29 ], [ %43, %39 ], [ %48, %44 ], [ %56, %52 ], [ %61, %57 ]
%64 = mul nsw i32 %63, %2
%65 = add nsw i32 %64, 256
%66 = ashr i32 %65, 9
%67 = icmp slt i32 %66, %2
%68 = add nsw i32 %66, 1
%69 = select i1 %67, i32 %68, i32 1
br label %70
70: ; preds = %3, %62
%71 = phi i32 [ %69, %62 ], [ 0, %3 ]
ret i32 %71
}