#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__ RAND_MAX;
double rand();
size_t uniform_random_zu(size_t max) {
  size_t n, r = 0, mask = max, s = 1;
  double b;
  while (((mask + 1) & ~mask) != mask + 1)
    mask |= mask >> s++;
  do
    for (n = max; n; n >>= 8) {
      b = rand();
      b /= (double)RAND_MAX + 1;
      r = (r << 8) | (int)(b * (1 << 8));
    }
  while (r &= mask, r > max);
  return r;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<uniform_random_zu>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
xor    $0xffffffffffffffff,%rcx
and    %rcx,%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
je     117b <uniform_random_zu+0x6b>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
shr    %cl,%rax
or     -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1134 <uniform_random_zu+0x24>
jmp    1180 <uniform_random_zu+0x70>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     11f9 <uniform_random_zu+0xe9>
mov    $0x0,%al
call   1030 <rand@plt>
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    0x2e42(%rip),%rax
cvtsi2sdq (%rax),%xmm1
movsd  0xe55(%rip),%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x8,%rax
movsd  0xe2b(%rip),%xmm0
mulsd  -0x30(%rbp),%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%ecx
movslq %ecx,%rcx
or     %rcx,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    1188 <uniform_random_zu+0x78>
jmp    11fe <uniform_random_zu+0xee>
mov    -0x20(%rbp),%rax
and    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
ja     1180 <uniform_random_zu+0x70>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<uniform_random_zu>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdi,%r14
lea    0x1(%rdi),%rax
mov    %rdi,%r15
test   %rdi,%rax
je     1156 <uniform_random_zu+0x46>
mov    $0x1,%ecx
mov    %r14,%rax
mov    %r14,%r15
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
shr    %cl,%r15
add    $0x1,%rcx
or     %rax,%r15
lea    0x1(%r15),%rdx
mov    %r15,%rax
test   %r15,%rdx
jne    1140 <uniform_random_zu+0x30>
mov    0x2e8b(%rip),%r12
xor    %ebx,%ebx
jmp    1178 <uniform_random_zu+0x68>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
and    %r15,%rbx
cmp    %r14,%rbx
jbe    11db <uniform_random_zu+0xcb>
test   %r14,%r14
je     1170 <uniform_random_zu+0x60>
mov    %r14,%r13
mov    %r14,%rbp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand@plt>
movsd  0xe61(%rip),%xmm2
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sdq (%r12),%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xe50(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%eax
shl    $0x8,%rbx
cltq
or     %rax,%rbx
shr    $0x8,%rbp
cmp    $0xff,%r13
mov    %rbp,%r13
ja     1190 <uniform_random_zu+0x80>
jmp    1170 <uniform_random_zu+0x60>
mov    %rbx,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@RAND_MAX = global i64 0
define i64 @uniform_random_zu(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca double
store i64 %0, i64* %2
store i64 0, i64* %4
%8 = load i64, i64* %2
store i64 %8, i64* %5
store i64 1, i64* %6
br label %9
9: ; preds = %18, %1
%10 = load i64, i64* %5
%11 = add i64 %10, 1
%12 = load i64, i64* %5
%13 = xor i64 %12, -1
%14 = and i64 %11, %13
%15 = load i64, i64* %5
%16 = add i64 %15, 1
%17 = icmp ne i64 %14, %16
br i1 %17, label %18, label %25
18: ; preds = %9
%19 = load i64, i64* %5
%20 = load i64, i64* %6
%21 = add i64 %20, 1
store i64 %21, i64* %6
%22 = lshr i64 %19, %20
%23 = load i64, i64* %5
%24 = or i64 %23, %22
store i64 %24, i64* %5
br label %9
25: ; preds = %9
br label %26
26: ; preds = %49, %25
%27 = load i64, i64* %2
store i64 %27, i64* %3
br label %28
28: ; preds = %45, %26
%29 = load i64, i64* %3
%30 = icmp ne i64 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %48
31: ; preds = %28
%32 = call double (...) @rand()
store double %32, double* %7
%33 = load i64, i64* @RAND_MAX
%34 = sitofp i64 %33 to double
%35 = fadd double %34, 1.000000e+00
%36 = load double, double* %7
%37 = fdiv double %36, %35
store double %37, double* %7
%38 = load i64, i64* %4
%39 = shl i64 %38, 8
%40 = load double, double* %7
%41 = fmul double %40, 2.560000e+02
%42 = fptosi double %41 to i32
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = or i64 %39, %43
store i64 %44, i64* %4
br label %45
45: ; preds = %31
%46 = load i64, i64* %3
%47 = lshr i64 %46, 8
store i64 %47, i64* %3
br label %28
48: ; preds = %28
br label %49
49: ; preds = %48
%50 = load i64, i64* %5
%51 = load i64, i64* %4
%52 = and i64 %51, %50
store i64 %52, i64* %4
%53 = load i64, i64* %4
%54 = load i64, i64* %2
%55 = icmp ugt i64 %53, %54
br i1 %55, label %26, label %56
56: ; preds = %49
%57 = load i64, i64* %4
ret i64 %57
}

LLVM IR (-O2):
@RAND_MAX = global i64 0
define i64 @uniform_random_zu(i64 %0) {
%2 = add i64 %0, 1
%3 = xor i64 %0, -1
%4 = and i64 %2, %3
%5 = icmp eq i64 %4, %2
br i1 %5, label %6, label %9
6: ; preds = %9, %1
%7 = phi i64 [ %0, %1 ], [ %14, %9 ]
%8 = icmp eq i64 %0, 0
br label %19
9: ; preds = %1, %9
%10 = phi i64 [ %12, %9 ], [ 1, %1 ]
%11 = phi i64 [ %14, %9 ], [ %0, %1 ]
%12 = add i64 %10, 1
%13 = lshr i64 %11, %10
%14 = or i64 %13, %11
%15 = add i64 %14, 1
%16 = xor i64 %14, -1
%17 = and i64 %15, %16
%18 = icmp eq i64 %17, %15
br i1 %18, label %6, label %9
19: ; preds = %6, %36
%20 = phi i64 [ %38, %36 ], [ 0, %6 ]
br i1 %8, label %36, label %21
21: ; preds = %19, %21
%22 = phi i64 [ %34, %21 ], [ %0, %19 ]
%23 = phi i64 [ %33, %21 ], [ %20, %19 ]
%24 = tail call double (...) @rand()
%25 = load i64, i64* @RAND_MAX
%26 = sitofp i64 %25 to double
%27 = fadd double %26, 1.000000e+00
%28 = fdiv double %24, %27
%29 = shl i64 %23, 8
%30 = fmul double %28, 2.560000e+02
%31 = fptosi double %30 to i32
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = or i64 %29, %32
%34 = lshr i64 %22, 8
%35 = icmp ult i64 %22, 256
br i1 %35, label %36, label %21
36: ; preds = %21, %19
%37 = phi i64 [ %20, %19 ], [ %33, %21 ]
%38 = and i64 %37, %7
%39 = icmp ugt i64 %38, %0
br i1 %39, label %19, label %40
40: ; preds = %36
ret i64 %38
}