#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 */
scalar_t__ malloc(int);
int *spiralOrder(int **matrix, int rSize, int cSize) {
  if (!rSize || !cSize)
    return NULL;
  int dirs[][2] = {{0, 1}, {1, 0}, {0, -1}, {-1, 0}};
  int *arr = (int *)malloc(sizeof(int) * rSize * cSize);
  int index = 0;
  int steps[] = {cSize, rSize - 1};
  int d = 0;
  int r = 0, c = -1;
  while (steps[d % 2]) {
    for (int i = 0; i < steps[d % 2]; i++) {
      r += dirs[d][0], c += dirs[d][1];
      arr[index++] = matrix[r][c];
    }
    steps[d % 2]--;
    d = (d + 1) % 4;
  }
  return arr;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<spiralOrder>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
je     1136 <spiralOrder+0x26>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    1143 <spiralOrder+0x33>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    127f <spiralOrder+0x16f>
mov    0xeb6(%rip),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    0xeb3(%rip),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    0xeb0(%rip),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    0xead(%rip),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
movl   $0x0,-0x58(%rbp)
movl   $0x0,-0x5c(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x60(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
movslq %edx,%rax
cmpl   $0x0,-0x54(%rbp,%rax,4)
je     1277 <spiralOrder+0x167>
movl   $0x0,-0x64(%rbp)
mov    -0x64(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x68(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x68(%rbp),%eax
movslq %edx,%rcx
cmp    -0x54(%rbp,%rcx,4),%eax
jge    1248 <spiralOrder+0x138>
movslq -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp,%rax,8),%eax
add    -0x5c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
movslq -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp,%rax,8),%eax
add    -0x60(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x60(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x5c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x60(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x4c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x4c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x64(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x64(%rbp)
jmp    11d5 <spiralOrder+0xc5>
mov    -0x58(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
movslq %edx,%rax
mov    -0x54(%rbp,%rax,4),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x54(%rbp,%rax,4)
mov    -0x58(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x4,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x58(%rbp)
jmp    11b5 <spiralOrder+0xa5>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<spiralOrder>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rdi,0x10(%rsp)
xor    %eax,%eax
test   %esi,%esi
je     1297 <spiralOrder+0x187>
mov    %edx,%r14d
test   %edx,%edx
je     1297 <spiralOrder+0x187>
mov    %esi,%ebx
mov    %esi,%edi
imul   %r14d,%edi
shl    $0x2,%edi
call   1030 <malloc@plt>
lea    0x4(%rsp),%r9
mov    %r14d,0x4(%rsp)
add    $0xffffffff,%ebx
mov    %ebx,0x8(%rsp)
xor    %r8d,%r8d
mov    $0xffffffff,%edi
xor    %ebp,%ebp
xor    %esi,%esi
jmp    11bf <spiralOrder+0xaf>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x20(%rsp),%rbp
mov    0x18(%rsp),%r9
add    $0xffffffff,%r14d
lea    0x1(%rbp),%ecx
lea    0x4(%rbp),%edx
test   %ecx,%ecx
cmovns %ecx,%edx
mov    %r14d,(%r9)
and    $0xfffffffc,%edx
neg    %edx
add    %edx,%ebp
add    $0x1,%ebp
mov    %ebp,%ecx
shr    $0x7,%cl
add    %bpl,%cl
and    $0xfe,%cl
mov    %ebp,%edx
sub    %cl,%dl
movsbq %dl,%rcx
lea    (%rsp,%rcx,4),%r9
add    $0x4,%r9
mov    0x4(%rsp,%rcx,4),%r14d
test   %r14d,%r14d
je     1297 <spiralOrder+0x187>
test   %r14d,%r14d
jle    117a <spiralOrder+0x6a>
movslq %ebp,%rcx
lea    0xe32(%rip),%rdx
movslq (%rdx,%rcx,8),%r11
movslq 0x4(%rdx,%rcx,8),%r12
movslq %edi,%rcx
movslq %r8d,%rbx
movslq %esi,%rsi
cmp    $0x1,%r14d
mov    %r14d,0xc(%rsp)
mov    %rbp,0x20(%rsp)
mov    %r9,0x18(%rsp)
jne    1200 <spiralOrder+0xf0>
mov    %rbx,%r8
mov    %rcx,%rdi
jmp    126a <spiralOrder+0x15a>
nopl   (%rax)
mov    %r14d,%ebp
and    $0xfffffffe,%ebp
mov    %r11,%r15
shl    $0x4,%r15
mov    0x10(%rsp),%rdx
add    %rdx,%r15
lea    (%rdx,%r11,8),%r13
lea    0x0(,%r12,8),%r14
lea    0x0(,%r12,4),%r9
nopl   0x0(%rax)
lea    (%rbx,%r11,1),%r8
lea    (%rcx,%r12,1),%rdi
mov    0x0(%r13,%rbx,8),%r10
add    %r9,%r10
mov    (%r10,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rsi,4)
add    %r11,%r8
add    %r12,%rdi
mov    (%r15,%rbx,8),%rdx
add    %r14,%rdx
mov    (%rdx,%rcx,4),%ecx
mov    %ecx,0x4(%rax,%rsi,4)
add    $0x2,%rsi
mov    %r8,%rbx
mov    %rdi,%rcx
add    $0xfffffffe,%ebp
jne    1230 <spiralOrder+0x120>
mov    0xc(%rsp),%r14d
test   $0x1,%r14b
je     1170 <spiralOrder+0x60>
add    %r11,%r8
add    %r12,%rdi
mov    0x10(%rsp),%rcx
mov    (%rcx,%r8,8),%rcx
mov    (%rcx,%rdi,4),%ecx
mov    %ecx,(%rax,%rsi,4)
add    $0x1,%rsi
jmp    1170 <spiralOrder+0x60>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@__const.spiralOrder.dirs = [4 x [2 x i32]] [[2 x i32] [i32 0, i32 1], [2 x i32] [i32 1, i32 0], [2 x i32] [i32 0, i32 -1], [2 x i32] [i32 -1, i32 0]]
define i32* @spiralOrder(i32** %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca [4 x [2 x i32]]
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca [2 x i32]
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i32** %0, i32*** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%16 = load i32, i32* %6
%17 = icmp ne i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %21
18: ; preds = %3
%19 = load i32, i32* %7
%20 = icmp ne i32 %19, 0
br i1 %20, label %22, label %21
21: ; preds = %18, %3
store i32* null, i32** %4
br label %98
22: ; preds = %18
%23 = bitcast [4 x [2 x i32]]* %8 to i8*
%24 = load i32, i32* %6
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = mul i64 4, %25
%27 = load i32, i32* %7
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = mul i64 %26, %28
%30 = trunc i64 %29 to i32
%31 = call i64 @malloc(i32 %30)
%32 = inttoptr i64 %31 to i32*
store i32* %32, i32** %9
store i32 0, i32* %10
%33 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %11, i64 0, i64 0
%34 = load i32, i32* %7
store i32 %34, i32* %33
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 1
%36 = load i32, i32* %6
%37 = sub nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %35
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %13
store i32 -1, i32* %14
br label %38
38: ; preds = %86, %22
%39 = load i32, i32* %12
%40 = srem i32 %39, 2
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %11, i64 0, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = icmp ne i32 %43, 0
br i1 %44, label %45, label %96
45: ; preds = %38
store i32 0, i32* %15
br label %46
46: ; preds = %83, %45
%47 = load i32, i32* %15
%48 = load i32, i32* %12
%49 = srem i32 %48, 2
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %11, i64 0, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = icmp slt i32 %47, %52
br i1 %53, label %54, label %86
54: ; preds = %46
%55 = load i32, i32* %12
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds [4 x [2 x i32]], [4 x [2 x i32]]* %8, i64 0, i64 %56
%58 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %57, i64 0, i64 0
%59 = load i32, i32* %58
%60 = load i32, i32* %13
%61 = add nsw i32 %60, %59
store i32 %61, i32* %13
%62 = load i32, i32* %12
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds [4 x [2 x i32]], [4 x [2 x i32]]* %8, i64 0, i64 %63
%65 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %64, i64 0, i64 1
%66 = load i32, i32* %65
%67 = load i32, i32* %14
%68 = add nsw i32 %67, %66
store i32 %68, i32* %14
%69 = load i32**, i32*** %5
%70 = load i32, i32* %13
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32*, i32** %69, i64 %71
%73 = load i32*, i32** %72
%74 = load i32, i32* %14
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
%78 = load i32*, i32** %9
%79 = load i32, i32* %10
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %10
%81 = sext i32 %79 to i64
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %81
store i32 %77, i32* %82
br label %83
83: ; preds = %54
%84 = load i32, i32* %15
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %15
br label %46
86: ; preds = %46
%87 = load i32, i32* %12
%88 = srem i32 %87, 2
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %11, i64 0, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
%92 = add nsw i32 %91, -1
store i32 %92, i32* %90
%93 = load i32, i32* %12
%94 = add nsw i32 %93, 1
%95 = srem i32 %94, 4
store i32 %95, i32* %12
br label %38
96: ; preds = %38
%97 = load i32*, i32** %9
store i32* %97, i32** %4
br label %98
98: ; preds = %96, %21
%99 = load i32*, i32** %4
ret i32* %99
}

LLVM IR (-O2):
@__const.spiralOrder.dirs = [4 x [2 x i32]] [[2 x i32] [i32 0, i32 1], [2 x i32] [i32 1, i32 0], [2 x i32] [i32 0, i32 -1], [2 x i32] [i32 -1, i32 0]]
define i32* @spiralOrder(i32** nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca [2 x i32]
%5 = icmp ne i32 %1, 0
%6 = icmp ne i32 %2, 0
%7 = and i1 %5, %6
br i1 %7, label %8, label %101
8: ; preds = %3
%9 = shl i32 %1, 2
%10 = mul i32 %9, %2
%11 = tail call i64 @malloc(i32 %10)
%12 = inttoptr i64 %11 to i32*
%13 = bitcast [2 x i32]* %4 to i8*
%14 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %4, i64 0, i64 0
store i32 %2, i32* %14
%15 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %4, i64 0, i64 1
%16 = add nsw i32 %1, -1
store i32 %16, i32* %15
br label %17
17: ; preds = %8, %64
%18 = phi i32 [ %75, %64 ], [ %2, %8 ]
%19 = phi i32* [ %74, %64 ], [ %14, %8 ]
%20 = phi i32 [ %67, %64 ], [ -1, %8 ]
%21 = phi i32 [ %66, %64 ], [ 0, %8 ]
%22 = phi i32 [ %70, %64 ], [ 0, %8 ]
%23 = phi i32 [ %65, %64 ], [ 0, %8 ]
%24 = icmp sgt i32 %18, 0
br i1 %24, label %25, label %64
25: ; preds = %17
%26 = sext i32 %22 to i64
%27 = getelementptr inbounds [4 x [2 x i32]], [4 x [2 x i32]]* @__const.spiralOrder.dirs, i64 0, i64 %26, i64 0
%28 = load i32, i32* %27
%29 = getelementptr inbounds [4 x [2 x i32]], [4 x [2 x i32]]* @__const.spiralOrder.dirs, i64 0, i64 %26, i64 1
%30 = load i32, i32* %29
%31 = sext i32 %20 to i64
%32 = sext i32 %30 to i64
%33 = sext i32 %21 to i64
%34 = sext i32 %28 to i64
%35 = sext i32 %23 to i64
%36 = and i32 %18, 1
%37 = icmp eq i32 %18, 1
br i1 %37, label %40, label %38
38: ; preds = %25
%39 = and i32 %18, -2
br label %77
40: ; preds = %77, %25
%41 = phi i64 [ undef, %25 ], [ %90, %77 ]
%42 = phi i64 [ undef, %25 ], [ %91, %77 ]
%43 = phi i64 [ undef, %25 ], [ %96, %77 ]
%44 = phi i64 [ %35, %25 ], [ %96, %77 ]
%45 = phi i64 [ %33, %25 ], [ %90, %77 ]
%46 = phi i64 [ %31, %25 ], [ %91, %77 ]
%47 = icmp eq i32 %36, 0
br i1 %47, label %57, label %48
48: ; preds = %40
%49 = add nsw i64 %45, %34
%50 = add nsw i64 %46, %32
%51 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %49
%52 = load i32*, i32** %51
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %50
%54 = load i32, i32* %53
%55 = add nsw i64 %44, 1
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %44
store i32 %54, i32* %56
br label %57
57: ; preds = %40, %48
%58 = phi i64 [ %41, %40 ], [ %49, %48 ]
%59 = phi i64 [ %42, %40 ], [ %50, %48 ]
%60 = phi i64 [ %43, %40 ], [ %55, %48 ]
%61 = trunc i64 %60 to i32
%62 = trunc i64 %58 to i32
%63 = trunc i64 %59 to i32
br label %64
64: ; preds = %57, %17
%65 = phi i32 [ %23, %17 ], [ %61, %57 ]
%66 = phi i32 [ %21, %17 ], [ %62, %57 ]
%67 = phi i32 [ %20, %17 ], [ %63, %57 ]
%68 = add nsw i32 %18, -1
store i32 %68, i32* %19
%69 = add nsw i32 %22, 1
%70 = srem i32 %69, 4
%71 = trunc i32 %70 to i8
%72 = srem i8 %71, 2
%73 = sext i8 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %4, i64 0, i64 %73
%75 = load i32, i32* %74
%76 = icmp eq i32 %75, 0
br i1 %76, label %100, label %17
77: ; preds = %77, %38
%78 = phi i64 [ %35, %38 ], [ %96, %77 ]
%79 = phi i64 [ %33, %38 ], [ %90, %77 ]
%80 = phi i64 [ %31, %38 ], [ %91, %77 ]
%81 = phi i32 [ 0, %38 ], [ %98, %77 ]
%82 = add nsw i64 %79, %34
%83 = add nsw i64 %80, %32
%84 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %82
%85 = load i32*, i32** %84
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %83
%87 = load i32, i32* %86
%88 = add nsw i64 %78, 1
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %78
store i32 %87, i32* %89
%90 = add nsw i64 %82, %34
%91 = add nsw i64 %83, %32
%92 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %90
%93 = load i32*, i32** %92
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %91
%95 = load i32, i32* %94
%96 = add nsw i64 %78, 2
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %88
store i32 %95, i32* %97
%98 = add i32 %81, 2
%99 = icmp eq i32 %98, %39
br i1 %99, label %40, label %77
100: ; preds = %64
br label %101
101: ; preds = %3, %100
%102 = phi i32* [ %12, %100 ], [ null, %3 ]
ret i32* %102
}