#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 /*<<< orphan*/ memset(unsigned int *, int /*<<< orphan*/, int);
void csort(unsigned max, unsigned size, const unsigned src[size],
           unsigned dst[size]) {
  unsigned count[max];
  memset(count, 0, sizeof(unsigned) * max);
  for (size_t i = 0; i < size; ++i)
    ++count[src[i]];
  for (size_t i = 0, v = 0; v <= max;)
    count[v]-- ? dst[i++] = v : ++v;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<csort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rcx
and    $0xfffffffffffffff0,%rcx
mov    %rsp,%rdi
sub    %rcx,%rdi
mov    %rdi,-0x48(%rbp)
mov    %rdi,%rsp
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
cmp    %rcx,%rax
jae    119e <csort+0x8e>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x30(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1165 <csort+0x55>
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
cmp    %rcx,%rax
ja     120c <csort+0xfc>
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,(%rcx,%rdx,4)
cmp    $0x0,%eax
je     11fb <csort+0xeb>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x38(%rbp),%rdx
mov    %rdx,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,-0x38(%rbp)
mov    %eax,(%rcx,%rdx,4)
mov    %eax,%eax
jmp    1207 <csort+0xf7>
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    11ae <csort+0x9e>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<csort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rcx,%r14
mov    %rdx,%r15
mov    %esi,%r12d
mov    %edi,%r13d
mov    %rsp,%rbx
lea    0xf(,%r13,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%rbx
mov    %rbx,%rsp
lea    0x0(,%rdi,4),%edx
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
test   %r12d,%r12d
je     11c0 <csort+0xb0>
mov    %r12d,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rdx
jae    116b <csort+0x5b>
xor    %edx,%edx
jmp    119c <csort+0x8c>
and    $0xfffffffc,%ecx
xor    %edx,%edx
mov    (%r15,%rdx,4),%esi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
mov    0x4(%r15,%rdx,4),%esi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
mov    0x8(%r15,%rdx,4),%esi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
mov    0xc(%r15,%rdx,4),%esi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1170 <csort+0x60>
test   %rax,%rax
je     11c0 <csort+0xb0>
lea    (%r15,%rdx,4),%rcx
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rcx,%rdx,4),%esi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11b0 <csort+0xa0>
xor    %eax,%eax
xor    %ecx,%ecx
jmp    11d9 <csort+0xc9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rax
cmp    %r13,%rax
ja     11ec <csort+0xdc>
subl   $0x1,(%rbx,%rax,4)
jb     11d0 <csort+0xc0>
mov    %eax,(%r14,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %r13,%rax
jbe    11d9 <csort+0xc9>
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @csort(i32 %0, i32 %1, i32* %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
%13 = alloca i64
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32* %3, i32** %8
%14 = load i32, i32* %6
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = load i32, i32* %6
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = load i32, i32* %5
%19 = zext i32 %18 to i64
%20 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %20, i8** %9
%21 = alloca i32, i64 %19
store i64 %19, i64* %10
%22 = load i32, i32* %5
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = mul i64 4, %23
%25 = trunc i64 %24 to i32
%26 = call i32 @memset(i32* %21, i32 0, i32 %25)
store i64 0, i64* %11
br label %27
27: ; preds = %41, %4
%28 = load i64, i64* %11
%29 = load i32, i32* %6
%30 = zext i32 %29 to i64
%31 = icmp ult i64 %28, %30
br i1 %31, label %32, label %44
32: ; preds = %27
%33 = load i32*, i32** %7
%34 = load i64, i64* %11
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = zext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = add i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %38
br label %41
41: ; preds = %32
%42 = load i64, i64* %11
%43 = add i64 %42, 1
store i64 %43, i64* %11
br label %27
44: ; preds = %27
store i64 0, i64* %12
store i64 0, i64* %13
br label %45
45: ; preds = %67, %44
%46 = load i64, i64* %13
%47 = load i32, i32* %5
%48 = zext i32 %47 to i64
%49 = icmp ule i64 %46, %48
br i1 %49, label %50, label %69
50: ; preds = %45
%51 = load i64, i64* %13
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = add i32 %53, -1
store i32 %54, i32* %52
%55 = icmp ne i32 %53, 0
br i1 %55, label %56, label %64
56: ; preds = %50
%57 = load i64, i64* %13
%58 = trunc i64 %57 to i32
%59 = load i32*, i32** %8
%60 = load i64, i64* %12
%61 = add i64 %60, 1
store i64 %61, i64* %12
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %60
store i32 %58, i32* %62
%63 = zext i32 %58 to i64
br label %67
64: ; preds = %50
%65 = load i64, i64* %13
%66 = add i64 %65, 1
store i64 %66, i64* %13
br label %67
67: ; preds = %64, %56
%68 = phi i64 [ %63, %56 ], [ %66, %64 ]
br label %45
69: ; preds = %45
%70 = load i8*, i8** %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @csort(i32 %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = zext i32 %0 to i64
%6 = alloca i32, i64 %5
%7 = shl i32 %0, 2
%8 = call i32 @memset(i32* %6, i32 0, i32 %7)
%9 = zext i32 %1 to i64
%10 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %10, label %32, label %11
11: ; preds = %4
%12 = add nsw i64 %9, -1
%13 = and i64 %9, 3
%14 = icmp ult i64 %12, 3
br i1 %14, label %17, label %15
15: ; preds = %11
%16 = and i64 %9, 4294967292
br label %33
17: ; preds = %33, %11
%18 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %63, %33 ]
%19 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %19, label %32, label %20
20: ; preds = %17, %20
%21 = phi i64 [ %29, %20 ], [ %18, %17 ]
%22 = phi i64 [ %30, %20 ], [ 0, %17 ]
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %21
%24 = load i32, i32* %23
%25 = zext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = add i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %26
%29 = add nuw nsw i64 %21, 1
%30 = add i64 %22, 1
%31 = icmp eq i64 %30, %13
br i1 %31, label %32, label %20
32: ; preds = %17, %20, %4
br label %67
33: ; preds = %33, %15
%34 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %63, %33 ]
%35 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %64, %33 ]
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %34
%37 = load i32, i32* %36
%38 = zext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = add i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %39
%42 = or i64 %34, 1
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = zext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = add i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %46
%49 = or i64 %34, 2
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = zext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = add i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %53
%56 = or i64 %34, 3
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = zext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = add i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %60
%63 = add nuw nsw i64 %34, 4
%64 = add i64 %35, 4
%65 = icmp eq i64 %64, %16
br i1 %65, label %17, label %33
66: ; preds = %80
ret void
67: ; preds = %32, %80
%68 = phi i64 [ %82, %80 ], [ 0, %32 ]
%69 = phi i64 [ %81, %80 ], [ 0, %32 ]
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %68
%71 = load i32, i32* %70
%72 = add i32 %71, -1
store i32 %72, i32* %70
%73 = icmp eq i32 %71, 0
br i1 %73, label %78, label %74
74: ; preds = %67
%75 = trunc i64 %68 to i32
%76 = add i64 %69, 1
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %69
store i32 %75, i32* %77
br label %80
78: ; preds = %67
%79 = add i64 %68, 1
br label %80
80: ; preds = %78, %74
%81 = phi i64 [ %76, %74 ], [ %69, %78 ]
%82 = phi i64 [ %68, %74 ], [ %79, %78 ]
%83 = icmp ugt i64 %82, %5
br i1 %83, label %66, label %67
}