#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 */
size_t factorial_size_t(size_t);
int /*<<< orphan*/ memcpy(void *, void const *, size_t);
int /*<<< orphan*/ swap(void *, void *, void *, size_t);
void permute(size_t permutation, const void *src, void *dest, size_t len,
             void *buf, size_t elem_size) {
  size_t i, sub_perm, n_sub_perms, next_swap;
  unsigned char *d;
  void *a, *b;
  memcpy(dest, src, len * elem_size);
  sub_perm = permutation;
  d = (unsigned char *)dest;
  for (i = 0; i < len - 1; ++i) {
    n_sub_perms = factorial_size_t(len - 1 - i);
    next_swap = sub_perm / n_sub_perms;
    sub_perm = sub_perm % n_sub_perms;
    if (next_swap != 0) {
      a = d + i * elem_size;
      b = d + (i + next_swap) * elem_size;
      swap(a, b, buf, elem_size);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<permute>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
imul   -0x30(%rbp),%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    122a <permute+0xfa>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
sub    $0x1,%rdi
sub    -0x38(%rbp),%rdi
call   1030 <factorial_size_t@plt>
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x48(%rbp)
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x48(%rbp)
mov    %rdx,-0x40(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x50(%rbp)
je     1214 <permute+0xe4>
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
imul   -0x30(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
add    -0x50(%rbp),%rcx
imul   -0x30(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rdi
mov    -0x68(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
mov    -0x30(%rbp),%rcx
call   1050 <swap@plt>
jmp    1219 <permute+0xe9>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    117e <permute+0x4e>
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<permute>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %r9,%r15
mov    %r8,0x10(%rsp)
mov    %rcx,%r13
mov    %rdx,%rax
mov    %rdi,%rbp
mov    %r9,%rdx
imul   %rcx,%rdx
mov    %rax,0x8(%rsp)
mov    %rax,%rdi
call   1040 <memcpy@plt>
add    $0xffffffffffffffff,%r13
je     11ef <permute+0xbf>
xor    %r12d,%r12d
mov    0x8(%rsp),%rbx
jmp    1190 <permute+0x60>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r12
add    %r15,%rbx
mov    %r14,%rbp
add    $0xffffffffffffffff,%r13
je     11ef <permute+0xbf>
mov    %r13,%rdi
call   1030 <factorial_size_t@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    %rbp,%rax
or     %rcx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     11c0 <permute+0x90>
mov    %rbp,%rax
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rdx,%r14
cmp    %rbp,%rcx
ja     1180 <permute+0x50>
jmp    11ce <permute+0x9e>
nopl   0x0(%rax)
mov    %ebp,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%r14d
cmp    %rbp,%rcx
ja     1180 <permute+0x50>
add    %r12,%rax
imul   %r15,%rax
add    0x8(%rsp),%rax
mov    %rbx,%rdi
mov    %rax,%rsi
mov    0x10(%rsp),%rdx
mov    %r15,%rcx
call   1050 <swap@plt>
jmp    1180 <permute+0x50>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @permute(i64 %0, i8* %1, i8* %2, i64 %3, i8* %4, i64 %5) {
%7 = mul i64 %5, %3
%8 = tail call i32 @memcpy(i8* %2, i8* %1, i64 %7)
%9 = add i64 %3, -1
%10 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %10, label %29, label %11
11: ; preds = %6, %26
%12 = phi i64 [ %27, %26 ], [ 0, %6 ]
%13 = phi i64 [ %16, %26 ], [ %0, %6 ]
%14 = sub i64 %9, %12
%15 = tail call i64 @factorial_size_t(i64 %14)
%16 = urem i64 %13, %15
%17 = udiv i64 %13, %15
%18 = icmp ugt i64 %15, %13
br i1 %18, label %26, label %19
19: ; preds = %11
%20 = mul i64 %12, %5
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %20
%22 = add i64 %17, %12
%23 = mul i64 %22, %5
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %23
%25 = tail call i32 @swap(i8* %21, i8* %24, i8* %4, i64 %5)
br label %26
26: ; preds = %11, %19
%27 = add nuw i64 %12, 1
%28 = icmp eq i64 %27, %9
br i1 %28, label %29, label %11
29: ; preds = %26, %6
ret void
}