#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__ calloc(int, int);
int fact(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
void rank_of(int num) {
  int *n;
  int i, rank = 0;
  int len, l;
  int count, j;
  printf("RAnk of ");
  len = printf("%d\n", num) - 1;
  n = (int *)calloc(len, sizeof(int));
  i = 0;
  while (num) {
    n[i++] = num % 10;
    num = num / 10;
  }
  l = len;
  for (i = len - 1; i >= 0; i--, l--) {
    count = 0;
    for (j = i - 1; j >= 0; j--) {
      if (n[j] < n[i])
        count++;
    }
    rank = rank + count * fact(l - 1);
  }
  printf("is %d\n", rank);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<rank_of>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
lea    0xeb7(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x4(%rbp),%esi
lea    0xeb2(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edi
mov    $0x4,%esi
call   1040 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
je     11bc <rank_of+0x8c>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    117f <rank_of+0x4f>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jl     1265 <rank_of+0x135>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jl     1227 <rank_of+0xf7>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1214 <rank_of+0xe4>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1219 <rank_of+0xe9>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11e5 <rank_of+0xb5>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
call   1050 <fact@plt>
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    %eax,%edx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
imul   %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11cb <rank_of+0x9b>
mov    -0x18(%rbp),%esi
lea    0xd9a(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rank_of>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %edi,%ebp
lea    0xeb9(%rip),%rdi
xor    %r15d,%r15d
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
lea    0xeb4(%rip),%rdi
mov    %ebp,%esi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
mov    %rax,%r14
lea    -0x1(%rax),%r12d
mov    %r12d,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1040 <calloc@plt>
mov    %rax,%rbx
test   %ebp,%ebp
je     11b0 <rank_of+0x80>
mov    %rbx,%rax
nop
movslq %ebp,%rcx
imul   $0x66666667,%rcx,%rbp
mov    %rbp,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
sar    $0x22,%rbp
add    %edx,%ebp
lea    0x0(%rbp,%rbp,1),%edx
lea    (%rdx,%rdx,4),%edx
mov    %ecx,%esi
sub    %edx,%esi
mov    %esi,(%rax)
add    $0x9,%ecx
add    $0x4,%rax
cmp    $0x12,%ecx
ja     1180 <rank_of+0x50>
cmp    $0x2,%r14d
jl     133c <rank_of+0x20c>
lea    -0x2(%r14),%eax
mov    %eax,0x4(%rsp)
mov    %eax,%ecx
add    $0xfffffffd,%r14d
mov    %r14,0x8(%rsp)
xor    %r14d,%r14d
xor    %r15d,%r15d
jmp    1205 <rank_of+0xd5>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0xffffffff,%r12d
mov    %r12d,%edi
call   1050 <fact@plt>
imul   %r13d,%eax
add    %eax,%r15d
add    $0x1,%r14d
test   %rbp,%rbp
mov    0x10(%rsp),%rcx
je     133c <rank_of+0x20c>
mov    %rcx,%rbp
test   %ebp,%ebp
mov    $0x1,%esi
cmovle %ebp,%esi
mov    0x4(%rsp),%edx
sub    %r14d,%edx
test   %edx,%edx
mov    $0x1,%eax
cmovle %edx,%eax
mov    $0x0,%r13d
sub    $0x1,%rcx
mov    %rcx,0x10(%rsp)
jb     11e0 <rank_of+0xb0>
mov    %edx,%r9d
sub    %eax,%r9d
test   %edx,%edx
mov    $0x1,%edi
cmovle %edx,%edi
mov    (%rbx,%rbp,4),%eax
xor    %r13d,%r13d
cmp    $0x7,%r9d
jb     1309 <rank_of+0x1d9>
mov    0x8(%rsp),%rcx
sub    %r14d,%ecx
sub    %edx,%edi
add    %ecx,%edi
mov    %rbp,%rdx
cmp    %ecx,%edi
ja     130c <rank_of+0x1dc>
mov    %ebp,%edi
sub    %esi,%edi
add    $0x1,%rdi
and    $0xfffffffffffffff8,%rdi
add    $0x1,%r9
mov    %r9,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
mov    %rbp,%rdx
sub    %r8,%rdx
movd   %eax,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm2
pxor   %xmm0,%xmm0
mov    $0xffffffffffffffff,%rsi
pxor   %xmm1,%xmm1
lea    (%rsi,%rbp,1),%ecx
movdqu -0x1c(%rbx,%rcx,4),%xmm3
movdqu -0xc(%rbx,%rcx,4),%xmm4
pshufd $0x1b,%xmm4,%xmm4
pshufd $0x1b,%xmm3,%xmm3
movdqa %xmm2,%xmm5
pcmpgtd %xmm4,%xmm5
psubd  %xmm5,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm4
pcmpgtd %xmm3,%xmm4
psubd  %xmm4,%xmm1
lea    (%rdi,%rsi,1),%rcx
add    $0xfffffffffffffff8,%rcx
add    $0xfffffffffffffff8,%rsi
cmp    $0xffffffffffffffff,%rcx
jne    12a0 <rank_of+0x170>
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%r13d
cmp    %r8,%r9
je     11e0 <rank_of+0xb0>
jmp    130c <rank_of+0x1dc>
mov    %rbp,%rdx
lea    0x1(%rdx),%ecx
add    $0xffffffff,%edx
lea    (%rbx,%rdx,4),%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xor    %esi,%esi
cmp    %eax,(%rdx)
setl   %sil
add    %esi,%r13d
add    $0xffffffff,%ecx
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
cmp    $0x1,%ecx
jg     1320 <rank_of+0x1f0>
jmp    11e0 <rank_of+0xb0>
lea    0xcc6(%rip),%rdi
mov    %r15d,%esi
xor    %eax,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <printf@plt>

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

LLVM IR (-O2):
@.str = [9 x i8] c"RAnk of \00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
@.str.2 = [7 x i8] c"is %d\0A\00"
define void @rank_of(i32 %0) {
%2 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([9 x i8], [9 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%3 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %0)
%4 = add nsw i32 %3, -1
%5 = tail call i64 @calloc(i32 %4, i32 4)
%6 = inttoptr i64 %5 to i32*
%7 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %7, label %17, label %8
8: ; preds = %1, %8
%9 = phi i64 [ %12, %8 ], [ 0, %1 ]
%10 = phi i32 [ %14, %8 ], [ %0, %1 ]
%11 = srem i32 %10, 10
%12 = add nuw i64 %9, 1
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %9
store i32 %11, i32* %13
%14 = sdiv i32 %10, 10
%15 = add i32 %10, 9
%16 = icmp ult i32 %15, 19
br i1 %16, label %17, label %8
17: ; preds = %8, %1
%18 = add i32 %3, -2
%19 = icmp sgt i32 %3, 1
br i1 %19, label %20, label %107
20: ; preds = %17
%21 = zext i32 %18 to i64
%22 = zext i32 %18 to i64
%23 = add i32 %3, -3
br label %24
24: ; preds = %20, %98
%25 = phi i32 [ 0, %20 ], [ %106, %98 ]
%26 = phi i64 [ %22, %20 ], [ %104, %98 ]
%27 = phi i64 [ %21, %20 ], [ %105, %98 ]
%28 = phi i32 [ %4, %20 ], [ %100, %98 ]
%29 = phi i32 [ 0, %20 ], [ %103, %98 ]
%30 = sub i32 %18, %25
%31 = call i32 @llvm.smin.i32(i32 %30, i32 1)
%32 = sub i32 %30, %31
%33 = zext i32 %32 to i64
%34 = add nuw nsw i64 %33, 1
%35 = sub i32 %18, %25
%36 = sub i32 %23, %25
%37 = icmp eq i64 %26, 0
br i1 %37, label %98, label %38
38: ; preds = %24
%39 = call i32 @llvm.smin.i32(i32 %35, i32 1)
%40 = sub i32 %39, %35
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %26
%42 = load i32, i32* %41
%43 = icmp ult i32 %32, 7
%44 = add i32 %40, %36
%45 = icmp ugt i32 %44, %36
%46 = select i1 %43, i1 true, i1 %45
br i1 %46, label %83, label %47
47: ; preds = %38
%48 = and i64 %34, 8589934584
%49 = sub i64 %27, %48
%50 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %42, i64 0
%51 = shufflevector <4 x i32> %50, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%52 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %42, i64 0
%53 = shufflevector <4 x i32> %52, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br label %54
54: ; preds = %54, %47
%55 = phi i64 [ 0, %47 ], [ %77, %54 ]
%56 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %47 ], [ %75, %54 ]
%57 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %47 ], [ %76, %54 ]
%58 = xor i64 %55, -1
%59 = add i64 %27, %58
%60 = and i64 %59, 4294967295
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %60
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 -3
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
%64 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %63
%65 = shufflevector <4 x i32> %64, <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 -4
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 -3
%68 = bitcast i32* %67 to <4 x i32>*
%69 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %68
%70 = shufflevector <4 x i32> %69, <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%71 = icmp slt <4 x i32> %65, %51
%72 = icmp slt <4 x i32> %70, %53
%73 = zext <4 x i1> %71 to <4 x i32>
%74 = zext <4 x i1> %72 to <4 x i32>
%75 = add <4 x i32> %56, %73
%76 = add <4 x i32> %57, %74
%77 = add nuw i64 %55, 8
%78 = icmp eq i64 %77, %48
br i1 %78, label %79, label %54
79: ; preds = %54
%80 = add <4 x i32> %76, %75
%81 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %80)
%82 = icmp eq i64 %34, %48
br i1 %82, label %98, label %83
83: ; preds = %38, %79
%84 = phi i64 [ %27, %38 ], [ %49, %79 ]
%85 = phi i32 [ 0, %38 ], [ %81, %79 ]
br label %86
86: ; preds = %83, %86
%87 = phi i64 [ %89, %86 ], [ %84, %83 ]
%88 = phi i32 [ %95, %86 ], [ %85, %83 ]
%89 = add nsw i64 %87, -1
%90 = and i64 %89, 4294967295
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %90
%92 = load i32, i32* %91
%93 = icmp slt i32 %92, %42
%94 = zext i1 %93 to i32
%95 = add nuw nsw i32 %88, %94
%96 = trunc i64 %87 to i32
%97 = icmp sgt i32 %96, 1
br i1 %97, label %86, label %98
98: ; preds = %86, %79, %24
%99 = phi i32 [ 0, %24 ], [ %81, %79 ], [ %95, %86 ]
%100 = add nsw i32 %28, -1
%101 = tail call i32 @fact(i32 %100)
%102 = mul nsw i32 %101, %99
%103 = add nsw i32 %102, %29
%104 = add nsw i64 %26, -1
%105 = add nsw i64 %27, -1
%106 = add i32 %25, 1
br i1 %37, label %107, label %24
107: ; preds = %98, %17
%108 = phi i32 [ 0, %17 ], [ %103, %98 ]
%109 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([7 x i8], [7 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %108)
ret void
}