#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 */
float pow(float, double);
float powf(float, float);
float exponential_io(float step, float max_steps, float max_val) {
  float ratio = ((float)step / (max_steps / 2.0));
  if (step == 0)
    return 0;
  if (step == max_steps)
    return max_val;
  if (ratio < 1)
    return powf((float)max_val / 2.0, (float)step / (max_steps / 2.0));
  return max_val / 2.0 + max_val / 2.0 -
         pow(max_val / 2.0,
             1.0 - ((float)step - (max_steps / 2)) / (max_steps / 2));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<exponential_io>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
movss  %xmm0,-0x8(%rbp)
movss  %xmm1,-0xc(%rbp)
movss  %xmm2,-0x10(%rbp)
movss  -0x8(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movss  -0xc(%rbp),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
movsd  0xeaf(%rip),%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
movss  -0x8(%rbp),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
jne    1186 <exponential_io+0x66>
jp     1186 <exponential_io+0x66>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12b3 <exponential_io+0x193>
movss  -0x8(%rbp),%xmm0
ucomiss -0xc(%rbp),%xmm0
jne    11aa <exponential_io+0x8a>
jp     11aa <exponential_io+0x8a>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12b3 <exponential_io+0x193>
movss  0xe5e(%rip),%xmm0
ucomiss -0x14(%rbp),%xmm0
jbe    120a <exponential_io+0xea>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xe33(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  -0x8(%rbp),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
movss  -0xc(%rbp),%xmm2
cvtss2sd %xmm2,%xmm2
movsd  0xe11(%rip),%xmm3
divsd  %xmm3,%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm1
cvtsd2ss %xmm1,%xmm1
call   1030 <powf@plt>
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
jmp    12b3 <exponential_io+0x193>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xde5(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movss  -0x10(%rbp),%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
movsd  0xdd0(%rip),%xmm2
divsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xdb2(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  -0x8(%rbp),%xmm1
movss  -0xc(%rbp),%xmm2
movss  0xdac(%rip),%xmm3
divss  %xmm3,%xmm2
subss  %xmm2,%xmm1
movss  -0xc(%rbp),%xmm2
movss  0xd97(%rip),%xmm3
divss  %xmm3,%xmm2
divss  %xmm2,%xmm1
cvtss2sd %xmm1,%xmm2
movsd  0xd77(%rip),%xmm1
subsd  %xmm2,%xmm1
call   1040 <pow@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
cvtss2sd %xmm1,%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
movss  -0x4(%rbp),%xmm0
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<exponential_io>:
push   %rax
xorps  %xmm3,%xmm3
ucomiss %xmm3,%xmm0
jne    112f <exponential_io+0xf>
jnp    11d8 <exponential_io+0xb8>
ucomiss %xmm1,%xmm0
jne    113e <exponential_io+0x1e>
jp     113e <exponential_io+0x1e>
movaps %xmm2,%xmm3
jmp    11d8 <exponential_io+0xb8>
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtss2sd %xmm1,%xmm3
mulsd  0xeb3(%rip),%xmm3
cvtss2sd %xmm0,%xmm4
divsd  %xmm3,%xmm4
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsd2ss %xmm4,%xmm3
movss  0xeac(%rip),%xmm4
ucomiss %xmm3,%xmm4
jbe    117d <exponential_io+0x5d>
mulss  0xea3(%rip),%xmm2
movaps %xmm2,%xmm0
movaps %xmm3,%xmm1
pop    %rax
jmp    1030 <powf@plt>
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtss2sd %xmm2,%xmm3
mulsd  0xe74(%rip),%xmm3
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsd2ss %xmm3,%xmm2
addsd  %xmm3,%xmm3
movsd  %xmm3,(%rsp)
mulss  0xe70(%rip),%xmm1
subss  %xmm1,%xmm0
divss  %xmm1,%xmm0
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  0xe50(%rip),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
movaps %xmm2,%xmm0
call   1040 <pow@plt>
cvtss2sd %xmm0,%xmm0
movsd  (%rsp),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsd2ss %xmm1,%xmm3
movaps %xmm3,%xmm0
pop    %rax
ret

LLVM IR (-O0):
define float @exponential_io(float %0, float %1, float %2) {
%4 = alloca float
%5 = alloca float
%6 = alloca float
%7 = alloca float
%8 = alloca float
store float %0, float* %5
store float %1, float* %6
store float %2, float* %7
%9 = load float, float* %5
%10 = fpext float %9 to double
%11 = load float, float* %6
%12 = fpext float %11 to double
%13 = fdiv double %12, 2.000000e+00
%14 = fdiv double %10, %13
%15 = fptrunc double %14 to float
store float %15, float* %8
%16 = load float, float* %5
%17 = fcmp oeq float %16, 0.000000e+00
br i1 %17, label %18, label %19
18: ; preds = %3
store float 0.000000e+00, float* %4
br label %66
19: ; preds = %3
%20 = load float, float* %5
%21 = load float, float* %6
%22 = fcmp oeq float %20, %21
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %19
%24 = load float, float* %7
store float %24, float* %4
br label %66
25: ; preds = %19
%26 = load float, float* %8
%27 = fcmp olt float %26, 1.000000e+00
br i1 %27, label %28, label %41
28: ; preds = %25
%29 = load float, float* %7
%30 = fpext float %29 to double
%31 = fdiv double %30, 2.000000e+00
%32 = fptrunc double %31 to float
%33 = load float, float* %5
%34 = fpext float %33 to double
%35 = load float, float* %6
%36 = fpext float %35 to double
%37 = fdiv double %36, 2.000000e+00
%38 = fdiv double %34, %37
%39 = fptrunc double %38 to float
%40 = call float @powf(float %32, float %39)
store float %40, float* %4
br label %66
41: ; preds = %25
%42 = load float, float* %7
%43 = fpext float %42 to double
%44 = fdiv double %43, 2.000000e+00
%45 = load float, float* %7
%46 = fpext float %45 to double
%47 = fdiv double %46, 2.000000e+00
%48 = fadd double %44, %47
%49 = load float, float* %7
%50 = fpext float %49 to double
%51 = fdiv double %50, 2.000000e+00
%52 = fptrunc double %51 to float
%53 = load float, float* %5
%54 = load float, float* %6
%55 = fdiv float %54, 2.000000e+00
%56 = fsub float %53, %55
%57 = load float, float* %6
%58 = fdiv float %57, 2.000000e+00
%59 = fdiv float %56, %58
%60 = fpext float %59 to double
%61 = fsub double 1.000000e+00, %60
%62 = call float @pow(float %52, double %61)
%63 = fpext float %62 to double
%64 = fsub double %48, %63
%65 = fptrunc double %64 to float
store float %65, float* %4
br label %66
66: ; preds = %41, %28, %23, %18
%67 = load float, float* %4
ret float %67
}

LLVM IR (-O2):
define float @exponential_io(float %0, float %1, float %2) {
%4 = fpext float %0 to double
%5 = fpext float %1 to double
%6 = fmul double %5, 5.000000e-01
%7 = fdiv double %4, %6
%8 = fptrunc double %7 to float
%9 = fcmp oeq float %0, 0.000000e+00
br i1 %9, label %31, label %10
10: ; preds = %3
%11 = fcmp oeq float %0, %1
br i1 %11, label %31, label %12
12: ; preds = %10
%13 = fcmp olt float %8, 1.000000e+00
br i1 %13, label %14, label %17
14: ; preds = %12
%15 = fmul float %2, 5.000000e-01
%16 = tail call float @powf(float %15, float %8)
br label %31
17: ; preds = %12
%18 = fpext float %2 to double
%19 = fmul double %18, 5.000000e-01
%20 = fadd double %19, %19
%21 = fptrunc double %19 to float
%22 = fmul float %1, 5.000000e-01
%23 = fsub float %0, %22
%24 = fdiv float %23, %22
%25 = fpext float %24 to double
%26 = fsub double 1.000000e+00, %25
%27 = tail call float @pow(float %21, double %26)
%28 = fpext float %27 to double
%29 = fsub double %20, %28
%30 = fptrunc double %29 to float
br label %31
31: ; preds = %10, %3, %17, %14
%32 = phi float [ %16, %14 ], [ %30, %17 ], [ 0.000000e+00, %3 ], [ %2, %10 ]
ret float %32
}