#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 *calloc(int, int);
int **malloc(int);
int **get_transition_matrix(char *sample, int samplesize) {
  int **transitions = malloc(sizeof(int *) * 4);
  transitions[0] = calloc(sizeof(int), 4);
  transitions[1] = calloc(sizeof(int), 4);
  transitions[2] = calloc(sizeof(int), 4);
  transitions[3] = calloc(sizeof(int), 4);
  int ctr = 0;
  int *last = 0;
  while (samplesize-- > 0) {
    int indx = sample[ctr++];
    if (indx != -1) {
      if (last != 0) {
        last[indx]++;
      }
      last = transitions[indx];
    }
  }
  return transitions;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<get_transition_matrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    $0x20,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    $0x4,%esi
mov    %esi,%edi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    $0x4,%esi
mov    %esi,%edi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,0x8(%rax)
mov    $0x4,%esi
mov    %esi,%edi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,0x10(%rax)
mov    $0x4,%esi
mov    %esi,%edi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,0x18(%rax)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0xc(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jle    120f <get_transition_matrix+0xef>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0xffffffff,-0x2c(%rbp)
je     120a <get_transition_matrix+0xea>
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
je     11fa <get_transition_matrix+0xda>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11a7 <get_transition_matrix+0x87>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<get_transition_matrix>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%rbx
mov    $0x20,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
mov    $0x4,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,(%r14)
mov    $0x4,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,0x8(%r14)
mov    $0x4,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,0x10(%r14)
mov    $0x4,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,0x18(%r14)
test   %ebp,%ebp
jle    11ab <get_transition_matrix+0x8b>
mov    %ebp,%eax
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x0,%edx
cmp    $0x1,%ebp
jne    11b3 <get_transition_matrix+0x93>
test   $0x1,%al
je     11ab <get_transition_matrix+0x8b>
movsbq (%rbx,%rcx,1),%rax
cmp    $0xffffffffffffffff,%rax
je     11ab <get_transition_matrix+0x8b>
test   %rdx,%rdx
je     11ab <get_transition_matrix+0x8b>
addl   $0x1,(%rdx,%rax,4)
mov    %r14,%rax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret
mov    %eax,%esi
and    $0xfffffffe,%esi
xor    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
jmp    11c9 <get_transition_matrix+0xa9>
xchg   %ax,%ax
mov    (%r14,%rdi,8),%rdx
cmp    %rcx,%rsi
je     1193 <get_transition_matrix+0x73>
movsbq (%rbx,%rcx,1),%rdi
cmp    $0xffffffffffffffff,%rdi
je     11e1 <get_transition_matrix+0xc1>
test   %rdx,%rdx
je     11dd <get_transition_matrix+0xbd>
addl   $0x1,(%rdx,%rdi,4)
mov    (%r14,%rdi,8),%rdx
movsbq 0x1(%rbx,%rcx,1),%rdi
add    $0x2,%rcx
cmp    $0xffffffffffffffff,%rdi
je     11c4 <get_transition_matrix+0xa4>
test   %rdx,%rdx
je     11c0 <get_transition_matrix+0xa0>
addl   $0x1,(%rdx,%rdi,4)
jmp    11c0 <get_transition_matrix+0xa0>

LLVM IR (-O0):
define i32** @get_transition_matrix(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
store i8* %0, i8** %3
store i32 %1, i32* %4
%9 = call i32** @malloc(i32 32)
store i32** %9, i32*** %5
%10 = call i32* @calloc(i32 4, i32 4)
%11 = load i32**, i32*** %5
%12 = getelementptr inbounds i32*, i32** %11, i64 0
store i32* %10, i32** %12
%13 = call i32* @calloc(i32 4, i32 4)
%14 = load i32**, i32*** %5
%15 = getelementptr inbounds i32*, i32** %14, i64 1
store i32* %13, i32** %15
%16 = call i32* @calloc(i32 4, i32 4)
%17 = load i32**, i32*** %5
%18 = getelementptr inbounds i32*, i32** %17, i64 2
store i32* %16, i32** %18
%19 = call i32* @calloc(i32 4, i32 4)
%20 = load i32**, i32*** %5
%21 = getelementptr inbounds i32*, i32** %20, i64 3
store i32* %19, i32** %21
store i32 0, i32* %6
store i32* null, i32** %7
br label %22
22: ; preds = %52, %2
%23 = load i32, i32* %4
%24 = add nsw i32 %23, -1
store i32 %24, i32* %4
%25 = icmp sgt i32 %23, 0
br i1 %25, label %26, label %53
26: ; preds = %22
%27 = load i8*, i8** %3
%28 = load i32, i32* %6
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %6
%30 = sext i32 %28 to i64
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 %30
%32 = load i8, i8* %31
%33 = sext i8 %32 to i32
store i32 %33, i32* %8
%34 = load i32, i32* %8
%35 = icmp ne i32 %34, -1
br i1 %35, label %36, label %52
36: ; preds = %26
%37 = load i32*, i32** %7
%38 = icmp ne i32* %37, null
br i1 %38, label %39, label %46
39: ; preds = %36
%40 = load i32*, i32** %7
%41 = load i32, i32* %8
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %43
br label %46
46: ; preds = %39, %36
%47 = load i32**, i32*** %5
%48 = load i32, i32* %8
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32*, i32** %47, i64 %49
%51 = load i32*, i32** %50
store i32* %51, i32** %7
br label %52
52: ; preds = %46, %26
br label %22
53: ; preds = %22
%54 = load i32**, i32*** %5
ret i32** %54
}

LLVM IR (-O2):
define noalias i32** @get_transition_matrix(i8* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = tail call i32** @malloc(i32 32)
%4 = tail call i32* @calloc(i32 4, i32 4)
store i32* %4, i32** %3
%5 = tail call i32* @calloc(i32 4, i32 4)
%6 = getelementptr inbounds i32*, i32** %3, i64 1
store i32* %5, i32** %6
%7 = tail call i32* @calloc(i32 4, i32 4)
%8 = getelementptr inbounds i32*, i32** %3, i64 2
store i32* %7, i32** %8
%9 = tail call i32* @calloc(i32 4, i32 4)
%10 = getelementptr inbounds i32*, i32** %3, i64 3
store i32* %9, i32** %10
%11 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %11, label %12, label %71
12: ; preds = %2
%13 = zext i32 %1 to i64
%14 = and i64 %13, 1
%15 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %15, label %56, label %16
16: ; preds = %12
%17 = and i64 %13, 4294967294
br label %18
18: ; preds = %52, %16
%19 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %38, %52 ]
%20 = phi i32* [ null, %16 ], [ %53, %52 ]
%21 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %54, %52 ]
%22 = or i64 %19, 1
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %19
%24 = load i8, i8* %23
%25 = icmp eq i8 %24, -1
br i1 %25, label %36, label %26
26: ; preds = %18
%27 = icmp eq i32* %20, null
%28 = sext i8 %24 to i64
br i1 %27, label %33, label %29
29: ; preds = %26
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %28
%31 = load i32, i32* %30
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %30
br label %33
33: ; preds = %26, %29
%34 = getelementptr inbounds i32*, i32** %3, i64 %28
%35 = load i32*, i32** %34
br label %36
36: ; preds = %33, %18
%37 = phi i32* [ %35, %33 ], [ %20, %18 ]
%38 = add nuw nsw i64 %19, 2
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %22
%40 = load i8, i8* %39
%41 = icmp eq i8 %40, -1
br i1 %41, label %52, label %42
42: ; preds = %36
%43 = icmp eq i32* %37, null
%44 = sext i8 %40 to i64
br i1 %43, label %49, label %45
45: ; preds = %42
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %44
%47 = load i32, i32* %46
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %46
br label %49
49: ; preds = %45, %42
%50 = getelementptr inbounds i32*, i32** %3, i64 %44
%51 = load i32*, i32** %50
br label %52
52: ; preds = %49, %36
%53 = phi i32* [ %51, %49 ], [ %37, %36 ]
%54 = add i64 %21, 2
%55 = icmp eq i64 %54, %17
br i1 %55, label %56, label %18
56: ; preds = %52, %12
%57 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %38, %52 ]
%58 = phi i32* [ null, %12 ], [ %53, %52 ]
%59 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %59, label %71, label %60
60: ; preds = %56
%61 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %57
%62 = load i8, i8* %61
%63 = icmp eq i8 %62, -1
%64 = icmp eq i32* %58, null
%65 = select i1 %63, i1 true, i1 %64
br i1 %65, label %71, label %66
66: ; preds = %60
%67 = sext i8 %62 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %68
br label %71
71: ; preds = %56, %66, %60, %2
ret i32** %3
}