#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 /*<<< orphan*/ free(int *);
scalar_t__ malloc(int);
void countingSortMain(int *numbers, int k, int size, int *B, int *C) {
  int i, j, indexB = 0;
  B = (int *)malloc(sizeof(int) * (size + 1));
  C = (int *)calloc((k + 1), sizeof(int));
  for (i = 0; i < size; i++) {
    C[numbers[i]] = C[numbers[i]] + 1;
  }
  for (i = 0; i <= k; ++i) {
    for (j = 0; j < C[i]; ++j) {
      B[indexB] = i;
      indexB++;
    }
  }
  free(B);
  free(C);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<countingSortMain>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
add    $0x1,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1040 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11c6 <countingSortMain+0x96>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rsi
movslq (%rcx,%rsi,4),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1183 <countingSortMain+0x53>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     122c <countingSortMain+0xfc>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1219 <countingSortMain+0xe9>
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11e0 <countingSortMain+0xb0>
jmp    121e <countingSortMain+0xee>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11cd <countingSortMain+0x9d>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<countingSortMain>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r13d
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%rbp
lea    0x4(,%r13,4),%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
lea    0x1(%r15),%r12d
mov    %r12d,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1040 <calloc@plt>
mov    %rax,%rbx
test   %r13d,%r13d
jle    11e1 <countingSortMain+0xb1>
mov    %r13d,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rdx
jae    1183 <countingSortMain+0x53>
xor    %edx,%edx
jmp    11bd <countingSortMain+0x8d>
and    $0xfffffffc,%ecx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq 0x0(%rbp,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
movslq 0x4(%rbp,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
movslq 0x8(%rbp,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
movslq 0xc(%rbp,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1190 <countingSortMain+0x60>
test   %rax,%rax
je     11e1 <countingSortMain+0xb1>
lea    0x0(,%rdx,4),%rcx
add    %rbp,%rcx
xor    %edx,%edx
nop
movslq (%rcx,%rdx,4),%rsi
addl   $0x1,(%rbx,%rsi,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11d0 <countingSortMain+0xa0>
test   %r15d,%r15d
js     1220 <countingSortMain+0xf0>
mov    %r12d,%eax
xor    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
jmp    11f9 <countingSortMain+0xc9>
nop
add    $0x1,%rcx
cmp    %rax,%rcx
je     1220 <countingSortMain+0xf0>
cmpl   $0x0,(%rbx,%rcx,4)
jle    11f0 <countingSortMain+0xc0>
movslq %edx,%rsi
lea    (%r14,%rsi,4),%rdi
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,(%rdi,%rsi,4)
add    $0x1,%rsi
cmp    (%rbx,%rcx,4),%esi
jl     1210 <countingSortMain+0xe0>
add    %esi,%edx
jmp    11f0 <countingSortMain+0xc0>
mov    %r14,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %rbx,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @countingSortMain(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3, i32* %4) {
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32* %3, i32** %9
store i32* %4, i32** %10
store i32 0, i32* %13
%14 = load i32, i32* %8
%15 = add nsw i32 %14, 1
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 4, %16
%18 = trunc i64 %17 to i32
%19 = call i64 @malloc(i32 %18)
%20 = inttoptr i64 %19 to i32*
store i32* %20, i32** %9
%21 = load i32, i32* %7
%22 = add nsw i32 %21, 1
%23 = call i64 @calloc(i32 %22, i32 4)
%24 = inttoptr i64 %23 to i32*
store i32* %24, i32** %10
store i32 0, i32* %11
br label %25
25: ; preds = %48, %5
%26 = load i32, i32* %11
%27 = load i32, i32* %8
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %51
29: ; preds = %25
%30 = load i32*, i32** %10
%31 = load i32*, i32** %6
%32 = load i32, i32* %11
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = add nsw i32 %38, 1
%40 = load i32*, i32** %10
%41 = load i32*, i32** %6
%42 = load i32, i32* %11
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %46
store i32 %39, i32* %47
br label %48
48: ; preds = %29
%49 = load i32, i32* %11
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %11
br label %25
51: ; preds = %25
store i32 0, i32* %11
br label %52
52: ; preds = %77, %51
%53 = load i32, i32* %11
%54 = load i32, i32* %7
%55 = icmp sle i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %80
56: ; preds = %52
store i32 0, i32* %12
br label %57
57: ; preds = %73, %56
%58 = load i32, i32* %12
%59 = load i32*, i32** %10
%60 = load i32, i32* %11
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = icmp slt i32 %58, %63
br i1 %64, label %65, label %76
65: ; preds = %57
%66 = load i32, i32* %11
%67 = load i32*, i32** %9
%68 = load i32, i32* %13
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %69
store i32 %66, i32* %70
%71 = load i32, i32* %13
%72 = add nsw i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %13
br label %73
73: ; preds = %65
%74 = load i32, i32* %12
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %12
br label %57
76: ; preds = %57
br label %77
77: ; preds = %76
%78 = load i32, i32* %11
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %11
br label %52
80: ; preds = %52
%81 = load i32*, i32** %9
%82 = call i32 @free(i32* %81)
%83 = load i32*, i32** %10
%84 = call i32 @free(i32* %83)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @countingSortMain(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32* nocapture readnone %3, i32* nocapture readnone %4) {
%6 = shl i32 %2, 2
%7 = add i32 %6, 4
%8 = tail call i64 @malloc(i32 %7)
%9 = inttoptr i64 %8 to i32*
%10 = add i32 %1, 1
%11 = tail call i64 @calloc(i32 %10, i32 4)
%12 = inttoptr i64 %11 to i32*
%13 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %13, label %14, label %36
14: ; preds = %5
%15 = zext i32 %2 to i64
%16 = add nsw i64 %15, -1
%17 = and i64 %15, 3
%18 = icmp ult i64 %16, 3
br i1 %18, label %21, label %19
19: ; preds = %14
%20 = and i64 %15, 4294967292
br label %40
21: ; preds = %40, %14
%22 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %70, %40 ]
%23 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %23, label %36, label %24
24: ; preds = %21, %24
%25 = phi i64 [ %33, %24 ], [ %22, %21 ]
%26 = phi i64 [ %34, %24 ], [ 0, %21 ]
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
%28 = load i32, i32* %27
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %30
%33 = add nuw nsw i64 %25, 1
%34 = add i64 %26, 1
%35 = icmp eq i64 %34, %17
br i1 %35, label %36, label %24
36: ; preds = %21, %24, %5
%37 = icmp slt i32 %1, 0
br i1 %37, label %96, label %38
38: ; preds = %36
%39 = zext i32 %10 to i64
br label %73
40: ; preds = %40, %19
%41 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %70, %40 ]
%42 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %71, %40 ]
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %41
%44 = load i32, i32* %43
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %46
%49 = or i64 %41, 1
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %53
%56 = or i64 %41, 2
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %60
%63 = or i64 %41, 3
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %66
%68 = load i32, i32* %67
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %67
%70 = add nuw nsw i64 %41, 4
%71 = add i64 %42, 4
%72 = icmp eq i64 %71, %20
br i1 %72, label %21, label %40
73: ; preds = %38, %92
%74 = phi i64 [ 0, %38 ], [ %94, %92 ]
%75 = phi i32 [ 0, %38 ], [ %93, %92 ]
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %74
%77 = load i32, i32* %76
%78 = icmp sgt i32 %77, 0
br i1 %78, label %79, label %92
79: ; preds = %73
%80 = sext i32 %75 to i64
%81 = trunc i64 %74 to i32
br label %82
82: ; preds = %79, %82
%83 = phi i64 [ %80, %79 ], [ %86, %82 ]
%84 = phi i32 [ 0, %79 ], [ %87, %82 ]
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %83
store i32 %81, i32* %85
%86 = add nsw i64 %83, 1
%87 = add nuw nsw i32 %84, 1
%88 = load i32, i32* %76
%89 = icmp slt i32 %87, %88
br i1 %89, label %82, label %90
90: ; preds = %82
%91 = trunc i64 %86 to i32
br label %92
92: ; preds = %90, %73
%93 = phi i32 [ %75, %73 ], [ %91, %90 ]
%94 = add nuw nsw i64 %74, 1
%95 = icmp eq i64 %94, %39
br i1 %95, label %96, label %73
96: ; preds = %92, %36
%97 = tail call i32 @free(i32* %9)
%98 = tail call i32 @free(i32* %12)
ret void
}