#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 atoi(char *);
int /*<<< orphan*/ is_number(char *);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int main(int argc, char *argv[]) {
  if (argc != 5) {
    printf("Bad input.\n");
    return -1;
  } else {
    for (int i = 1; i < argc; i++)
      if (!is_number(argv[i])) {
        printf("Bad input.\n");
        return -1;
      }
    int a, b, c, M;
    a = atoi(argv[1]);
    b = atoi(argv[2]);
    c = atoi(argv[3]);
    M = atoi(argv[4]);
    for (int i = 0; i < M; i++) {
      printf("%4d ", c);
      c = (a * c + b) % M;
      if ((i + 1) % 16 == 0)
        printf("\n");
    }
    printf("\n");
    return 0;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x5,-0x8(%rbp)
je     116a <main+0x3a>
lea    0xea9(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1286 <main+0x156>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11c4 <main+0x94>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdi
call   1030 <is_number@plt>
cmp    $0x0,%eax
jne    11b1 <main+0x81>
lea    0xe62(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1286 <main+0x156>
jmp    11b6 <main+0x86>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1171 <main+0x41>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1050 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rdi
call   1050 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x18(%rax),%rdi
call   1050 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x20(%rax),%rdi
call   1050 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    1271 <main+0x141>
mov    -0x20(%rbp),%esi
lea    0xdeb(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x20(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x24(%rbp)
mov    %edx,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x10,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    125e <main+0x12e>
lea    0xdb3(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
jmp    1263 <main+0x133>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    120b <main+0xdb>
lea    0xd92(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
cmp    $0x5,%edi
jne    1236 <main+0xe6>
mov    %rsi,%rbx
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   1040 <is_number@plt>
test   %eax,%eax
je     1236 <main+0xe6>
mov    0x10(%rbx),%rdi
call   1040 <is_number@plt>
test   %eax,%eax
je     1236 <main+0xe6>
mov    0x18(%rbx),%rdi
call   1040 <is_number@plt>
test   %eax,%eax
je     1236 <main+0xe6>
mov    0x20(%rbx),%rdi
call   1040 <is_number@plt>
test   %eax,%eax
je     1236 <main+0xe6>
mov    0x8(%rbx),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,%r14d
mov    0x10(%rbx),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,%r15d
mov    0x20(%rbx),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
test   %eax,%eax
jle    1256 <main+0x106>
mov    %eax,%r13d
mov    0x18(%rbx),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,%ebx
mov    %r13d,%ebp
neg    %ebp
mov    $0x1,%r12d
jmp    1205 <main+0xb5>
nop
lea    (%r12,%rbp,1),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %r12d,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%r12d
cmp    $0x1,%eax
je     1256 <main+0x106>
lea    0xdf4(%rip),%rdi
mov    %ebx,%esi
xor    %eax,%eax
call   1060 <printf@plt>
imul   %r14d,%ebx
add    %r15d,%ebx
mov    %ebx,%eax
cltd
idiv   %r13d
mov    %edx,%ebx
test   $0xf,%r12b
jne    11f0 <main+0xa0>
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
jmp    11f0 <main+0xa0>
lea    0xdc8(%rip),%rdi
call   1050 <puts@plt>
mov    $0xffffffff,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
xor    %eax,%eax
jmp    1247 <main+0xf7>

LLVM IR (-O0):
@.str = [12 x i8] c"Bad input.\0A\00"
@.str.1 = [5 x i8] c"%4d \00"
@.str.2 = [2 x i8] c"\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp ne i32 %12, 5
br i1 %13, label %14, label %16
14: ; preds = %2
%15 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
store i32 -1, i32* %3
br label %78
16: ; preds = %2
store i32 1, i32* %6
br label %17
17: ; preds = %32, %16
%18 = load i32, i32* %6
%19 = load i32, i32* %4
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %35
21: ; preds = %17
%22 = load i8**, i8*** %5
%23 = load i32, i32* %6
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i8*, i8** %22, i64 %24
%26 = load i8*, i8** %25
%27 = call i32 @is_number(i8* %26)
%28 = icmp ne i32 %27, 0
br i1 %28, label %31, label %29
29: ; preds = %21
%30 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
store i32 -1, i32* %3
br label %78
31: ; preds = %21
br label %32
32: ; preds = %31
%33 = load i32, i32* %6
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %6
br label %17
35: ; preds = %17
%36 = load i8**, i8*** %5
%37 = getelementptr inbounds i8*, i8** %36, i64 1
%38 = load i8*, i8** %37
%39 = call i32 @atoi(i8* %38)
store i32 %39, i32* %7
%40 = load i8**, i8*** %5
%41 = getelementptr inbounds i8*, i8** %40, i64 2
%42 = load i8*, i8** %41
%43 = call i32 @atoi(i8* %42)
store i32 %43, i32* %8
%44 = load i8**, i8*** %5
%45 = getelementptr inbounds i8*, i8** %44, i64 3
%46 = load i8*, i8** %45
%47 = call i32 @atoi(i8* %46)
store i32 %47, i32* %9
%48 = load i8**, i8*** %5
%49 = getelementptr inbounds i8*, i8** %48, i64 4
%50 = load i8*, i8** %49
%51 = call i32 @atoi(i8* %50)
store i32 %51, i32* %10
store i32 0, i32* %11
br label %52
52: ; preds = %73, %35
%53 = load i32, i32* %11
%54 = load i32, i32* %10
%55 = icmp slt i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %76
56: ; preds = %52
%57 = load i32, i32* %9
%58 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %57)
%59 = load i32, i32* %7
%60 = load i32, i32* %9
%61 = mul nsw i32 %59, %60
%62 = load i32, i32* %8
%63 = add nsw i32 %61, %62
%64 = load i32, i32* %10
%65 = srem i32 %63, %64
store i32 %65, i32* %9
%66 = load i32, i32* %11
%67 = add nsw i32 %66, 1
%68 = srem i32 %67, 16
%69 = icmp eq i32 %68, 0
br i1 %69, label %70, label %72
70: ; preds = %56
%71 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %72
72: ; preds = %70, %56
br label %73
73: ; preds = %72
%74 = load i32, i32* %11
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %11
br label %52
76: ; preds = %52
%77 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
store i32 0, i32* %3
br label %78
78: ; preds = %76, %29, %14
%79 = load i32, i32* %3
ret i32 %79
}

LLVM IR (-O2):
@.str.1 = [5 x i8] c"%4d \00"
@str.3 = [11 x i8] c"Bad input.\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = icmp eq i32 %0, 5
br i1 %3, label %4, label %9
4: ; preds = %2
%5 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%6 = load i8*, i8** %5
%7 = tail call i32 @is_number(i8* %6)
%8 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %8, label %34, label %11
9: ; preds = %2
%10 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([11 x i8], [11 x i8]* @str.3, i64 0, i64 0))
br label %55
11: ; preds = %4
%12 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 2
%13 = load i8*, i8** %12
%14 = tail call i32 @is_number(i8* %13)
%15 = icmp eq i32 %14, 0
br i1 %15, label %34, label %16
16: ; preds = %11
%17 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 3
%18 = load i8*, i8** %17
%19 = tail call i32 @is_number(i8* %18)
%20 = icmp eq i32 %19, 0
br i1 %20, label %34, label %21
21: ; preds = %16
%22 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 4
%23 = load i8*, i8** %22
%24 = tail call i32 @is_number(i8* %23)
%25 = icmp eq i32 %24, 0
br i1 %25, label %34, label %26
26: ; preds = %21
%27 = load i8*, i8** %5
%28 = tail call i32 @atoi(i8* %27)
%29 = load i8*, i8** %12
%30 = tail call i32 @atoi(i8* %29)
%31 = load i8*, i8** %22
%32 = tail call i32 @atoi(i8* %31)
%33 = icmp sgt i32 %32, 0
br i1 %33, label %36, label %39
34: ; preds = %21, %16, %11, %4
%35 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([11 x i8], [11 x i8]* @str.3, i64 0, i64 0))
br label %55
36: ; preds = %26
%37 = load i8*, i8** %17
%38 = tail call i32 @atoi(i8* %37)
br label %41
39: ; preds = %53, %26
%40 = tail call i32 @putchar(i32 10)
br label %55
41: ; preds = %36, %53
%42 = phi i32 [ %48, %53 ], [ 0, %36 ]
%43 = phi i32 [ %47, %53 ], [ %38, %36 ]
%44 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([5 x i8], [5 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %43)
%45 = mul nsw i32 %43, %28
%46 = add nsw i32 %45, %30
%47 = srem i32 %46, %32
%48 = add nuw nsw i32 %42, 1
%49 = and i32 %48, 15
%50 = icmp eq i32 %49, 0
br i1 %50, label %51, label %53
51: ; preds = %41
%52 = tail call i32 @putchar(i32 10)
br label %53
53: ; preds = %41, %51
%54 = icmp eq i32 %48, %32
br i1 %54, label %39, label %41
55: ; preds = %34, %39, %9
%56 = phi i32 [ -1, %9 ], [ -1, %34 ], [ 0, %39 ]
ret i32 %56
}