#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 */
typedef int uint16_t;

/* Variables and functions */
int log(int);
float lt_cos(int, int);
float lt_sin(int, int);
void fht(float *data, uint16_t n) {
  int i, lt_idx;
  int half_n = n >> 1;
  float tw_factor;
  float even[half_n];
  float odd[half_n];
  if (n == 1)
    return;
  for (i = 0; i < half_n; i++) {
    even[i] = data[i << 1];
    odd[i] = data[(i << 1) + 1];
  }
  fht(even, half_n);
  fht(odd, half_n);
  lt_idx = log(n) / log(2);
  tw_factor = odd[0] * ((lt_cos(lt_idx, 0) + lt_sin(lt_idx, 0)));
  data[0] = even[0] + tw_factor;
  data[half_n] = even[0] - tw_factor;
  for (i = 1; i < half_n; i++) {
    tw_factor =
        (lt_cos(lt_idx, i) * odd[i]) + (lt_sin(lt_idx, i) * odd[half_n - i]);
    data[i] = even[i] + tw_factor;
    data[i + half_n] = even[i] - tw_factor;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fht>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sar    %eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x50(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
lea    0xf(,%rax,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rcx
sub    %rdx,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %rax,-0x38(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jne    11b4 <fht+0x74>
movl   $0x1,-0x3c(%rbp)
jmp    137b <fht+0x23b>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1216 <fht+0xd6>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%esi
shl    $0x1,%esi
movslq %esi,%rsi
movss  (%rdx,%rsi,4),%xmm0
movslq -0x10(%rbp),%rdx
movss  %xmm0,(%rcx,%rdx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
movss  (%rcx,%rdx,4),%xmm0
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11bb <fht+0x7b>
mov    -0x50(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
call   1040 <fht@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%esi
call   1040 <fht@plt>
mov    -0xc(%rbp),%edi
call   1050 <log@plt>
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
mov    $0x2,%edi
call   1050 <log@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x5c(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
movss  (%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x54(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
xor    %esi,%esi
call   1060 <lt_cos@plt>
movss  %xmm0,-0x58(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
xor    %esi,%esi
call   1030 <lt_sin@plt>
movss  -0x58(%rbp),%xmm1
mov    -0x50(%rbp),%rax
movaps %xmm0,%xmm2
movss  -0x54(%rbp),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
movss  (%rax),%xmm0
addss  -0x1c(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rcx)
movss  (%rax),%xmm0
subss  -0x1c(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1374 <fht+0x234>
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
call   1060 <lt_cos@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rax
movss  %xmm0,-0x60(%rbp)
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x64(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
call   1030 <lt_sin@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rcx
movss  -0x64(%rbp),%xmm2
mov    -0x50(%rbp),%rax
movaps %xmm0,%xmm1
movss  -0x60(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%edx
sub    -0x10(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
mulss  (%rcx,%rdx,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
addss  -0x1c(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
movss  %xmm0,(%rcx,%rdx,4)
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
subss  -0x1c(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    12c2 <fht+0x182>
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fht>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %esi,%r15d
mov    %esi,%r14d
sar    %r14d
mov    %rsp,%rsi
lea    0xf(,%r14,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
sub    %rax,%rsi
mov    %rsi,%rsp
mov    %rsp,%rbx
sub    %rax,%rbx
mov    %rbx,%rsp
cmp    $0x1,%r15d
je     1355 <fht+0x215>
mov    %rdi,%r12
jle    1220 <fht+0xe0>
cmp    $0x2,%r14d
mov    $0x1,%eax
cmovge %r14d,%eax
cmp    $0x8,%eax
jae    11a1 <fht+0x61>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1200 <fht+0xc0>
mov    %eax,%ecx
and    $0x7ffffff8,%ecx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups (%r12,%rdx,8),%xmm0
movups 0x10(%r12,%rdx,8),%xmm1
movups 0x20(%r12,%rdx,8),%xmm2
movups 0x30(%r12,%rdx,8),%xmm3
movaps %xmm0,%xmm4
shufps $0x88,%xmm1,%xmm4
movaps %xmm2,%xmm5
shufps $0x88,%xmm3,%xmm5
shufps $0xdd,%xmm1,%xmm0
shufps $0xdd,%xmm3,%xmm2
movaps %xmm4,(%rsi,%rdx,4)
movaps %xmm5,0x10(%rsi,%rdx,4)
movaps %xmm0,(%rbx,%rdx,4)
movaps %xmm2,0x10(%rbx,%rdx,4)
add    $0x8,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    11b0 <fht+0x70>
cmp    %rax,%rcx
je     1220 <fht+0xe0>
nopl   (%rax)
movss  (%r12,%rcx,8),%xmm0
movss  %xmm0,(%rsi,%rcx,4)
movss  0x4(%r12,%rcx,8),%xmm0
movss  %xmm0,(%rbx,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1200 <fht+0xc0>
mov    %rsi,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rdi
mov    %r14d,%esi
call   1040 <fht@plt>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r14d,%esi
call   1040 <fht@plt>
mov    %r15d,%edi
call   1050 <log@plt>
mov    %eax,%r13d
mov    $0x2,%edi
call   1050 <log@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    %r13d,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%r13d
movss  (%rbx),%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
mov    %eax,%edi
xor    %esi,%esi
call   1060 <lt_cos@plt>
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    %r13d,%edi
xor    %esi,%esi
call   1030 <lt_sin@plt>
addss  -0x38(%rbp),%xmm0
mulss  -0x2c(%rbp),%xmm0
mov    -0x40(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
movaps %xmm1,%xmm2
addss  %xmm0,%xmm2
movss  %xmm2,(%r12)
subss  %xmm0,%xmm1
movslq %r14d,%rax
movss  %xmm1,(%r12,%rax,4)
cmp    $0x4,%r15d
mov    %rbx,-0x38(%rbp)
jl     1355 <fht+0x215>
cmp    $0x3,%r14d
mov    $0x2,%ecx
cmovge %r14d,%ecx
lea    0x4(%r12,%rax,4),%rdx
mov    %rdx,-0x48(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rdx
lea    (%rdx,%rax,4),%r14
add    $0xfffffffffffffffc,%r14
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x50(%rbp)
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    0x1(%rbx),%r15
mov    %r13d,%edi
mov    %r15d,%esi
call   1060 <lt_cos@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mulss  0x4(%rax,%rbx,4),%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
mov    %r13d,%edi
mov    %r15d,%esi
call   1030 <lt_sin@plt>
mulss  (%r14),%xmm0
addss  -0x2c(%rbp),%xmm0
mov    -0x40(%rbp),%rax
movss  0x4(%rax,%rbx,4),%xmm1
movaps %xmm1,%xmm2
addss  %xmm0,%xmm2
movss  %xmm2,0x4(%r12,%rbx,4)
subss  %xmm0,%xmm1
mov    -0x48(%rbp),%rax
movss  %xmm1,(%rax,%rbx,4)
add    $0xfffffffffffffffc,%r14
mov    %r15,%rbx
cmp    %r15,-0x50(%rbp)
jne    12f0 <fht+0x1b0>
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @fht(float* %0, i32 %1) {
%3 = alloca float*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca float
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i32
store float* %0, float** %3
store i32 %1, i32* %4
%13 = load i32, i32* %4
%14 = ashr i32 %13, 1
store i32 %14, i32* %7
%15 = load i32, i32* %7
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %17, i8** %9
%18 = alloca float, i64 %16
store i64 %16, i64* %10
%19 = load i32, i32* %7
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = alloca float, i64 %20
store i64 %20, i64* %11
%22 = load i32, i32* %4
%23 = icmp eq i32 %22, 1
br i1 %23, label %24, label %25
24: ; preds = %2
store i32 1, i32* %12
br label %131
25: ; preds = %2
store i32 0, i32* %5
br label %26
26: ; preds = %50, %25
%27 = load i32, i32* %5
%28 = load i32, i32* %7
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %53
30: ; preds = %26
%31 = load float*, float** %3
%32 = load i32, i32* %5
%33 = shl i32 %32, 1
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds float, float* %31, i64 %34
%36 = load float, float* %35
%37 = load i32, i32* %5
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds float, float* %18, i64 %38
store float %36, float* %39
%40 = load float*, float** %3
%41 = load i32, i32* %5
%42 = shl i32 %41, 1
%43 = add nsw i32 %42, 1
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds float, float* %40, i64 %44
%46 = load float, float* %45
%47 = load i32, i32* %5
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 %48
store float %46, float* %49
br label %50
50: ; preds = %30
%51 = load i32, i32* %5
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %5
br label %26
53: ; preds = %26
%54 = load i32, i32* %7
%55 = load i32, i32* %7
%56 = load i32, i32* %4
%57 = call i32 @log(i32 %56)
%58 = call i32 @log(i32 2)
%59 = sdiv i32 %57, %58
store i32 %59, i32* %6
%60 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 0
%61 = load float, float* %60
%62 = load i32, i32* %6
%63 = call float @lt_cos(i32 %62, i32 0)
%64 = load i32, i32* %6
%65 = call float @lt_sin(i32 %64, i32 0)
%66 = fadd float %63, %65
%67 = fmul float %61, %66
store float %67, float* %8
%68 = getelementptr inbounds float, float* %18, i64 0
%69 = load float, float* %68
%70 = load float, float* %8
%71 = fadd float %69, %70
%72 = load float*, float** %3
%73 = getelementptr inbounds float, float* %72, i64 0
store float %71, float* %73
%74 = getelementptr inbounds float, float* %18, i64 0
%75 = load float, float* %74
%76 = load float, float* %8
%77 = fsub float %75, %76
%78 = load float*, float** %3
%79 = load i32, i32* %7
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds float, float* %78, i64 %80
store float %77, float* %81
store i32 1, i32* %5
br label %82
82: ; preds = %127, %53
%83 = load i32, i32* %5
%84 = load i32, i32* %7
%85 = icmp slt i32 %83, %84
br i1 %85, label %86, label %130
86: ; preds = %82
%87 = load i32, i32* %6
%88 = load i32, i32* %5
%89 = call float @lt_cos(i32 %87, i32 %88)
%90 = load i32, i32* %5
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 %91
%93 = load float, float* %92
%94 = load i32, i32* %6
%95 = load i32, i32* %5
%96 = call float @lt_sin(i32 %94, i32 %95)
%97 = load i32, i32* %7
%98 = load i32, i32* %5
%99 = sub nsw i32 %97, %98
%100 = sext i32 %99 to i64
%101 = getelementptr inbounds float, float* %21, i64 %100
%102 = load float, float* %101
%103 = fmul float %96, %102
%104 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %89, float %93, float %103)
store float %104, float* %8
%105 = load i32, i32* %5
%106 = sext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds float, float* %18, i64 %106
%108 = load float, float* %107
%109 = load float, float* %8
%110 = fadd float %108, %109
%111 = load float*, float** %3
%112 = load i32, i32* %5
%113 = sext i32 %112 to i64
%114 = getelementptr inbounds float, float* %111, i64 %113
store float %110, float* %114
%115 = load i32, i32* %5
%116 = sext i32 %115 to i64
%117 = getelementptr inbounds float, float* %18, i64 %116
%118 = load float, float* %117
%119 = load float, float* %8
%120 = fsub float %118, %119
%121 = load float*, float** %3
%122 = load i32, i32* %5
%123 = load i32, i32* %7
%124 = add nsw i32 %122, %123
%125 = sext i32 %124 to i64
%126 = getelementptr inbounds float, float* %121, i64 %125
store float %120, float* %126
br label %127
127: ; preds = %86
%128 = load i32, i32* %5
%129 = add nsw i32 %128, 1
store i32 %129, i32* %5
br label %82
130: ; preds = %82
store i32 0, i32* %12
br label %131
131: ; preds = %130, %24
%132 = load i8*, i8** %9
%133 = load i32, i32* %12
switch i32 %133, label %135 [
i32 0, label %134
i32 1, label %134
]
134: ; preds = %131, %131
ret void
135: ; preds = %131
unreachable
}

LLVM IR (-O2):
define void @fht(float* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = ashr i32 %1, 1
%4 = zext i32 %3 to i64
%5 = alloca float, i64 %4
%6 = alloca float, i64 %4
%7 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %7, label %96, label %8
8: ; preds = %2
%9 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %9, label %10, label %57
10: ; preds = %8
%11 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %3, i32 1)
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = icmp ult i32 %11, 8
br i1 %13, label %43, label %14
14: ; preds = %10
%15 = and i64 %12, 2147483640
br label %16
16: ; preds = %16, %14
%17 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %39, %16 ]
%18 = shl nuw i64 %17, 1
%19 = shl i64 %17, 1
%20 = or i64 %19, 8
%21 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %18
%22 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %20
%23 = bitcast float* %21 to <8 x float>*
%24 = bitcast float* %22 to <8 x float>*
%25 = load <8 x float>, <8 x float>* %23
%26 = load <8 x float>, <8 x float>* %24
%27 = shufflevector <8 x float> %25, <8 x float> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 2, i32 4, i32 6>
%28 = shufflevector <8 x float> %26, <8 x float> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 2, i32 4, i32 6>
%29 = shufflevector <8 x float> %25, <8 x float> poison, <4 x i32> <i32 1, i32 3, i32 5, i32 7>
%30 = shufflevector <8 x float> %26, <8 x float> poison, <4 x i32> <i32 1, i32 3, i32 5, i32 7>
%31 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %17
%32 = bitcast float* %31 to <4 x float>*
store <4 x float> %27, <4 x float>* %32
%33 = getelementptr inbounds float, float* %31, i64 4
%34 = bitcast float* %33 to <4 x float>*
store <4 x float> %28, <4 x float>* %34
%35 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %17
%36 = bitcast float* %35 to <4 x float>*
store <4 x float> %29, <4 x float>* %36
%37 = getelementptr inbounds float, float* %35, i64 4
%38 = bitcast float* %37 to <4 x float>*
store <4 x float> %30, <4 x float>* %38
%39 = add nuw i64 %17, 8
%40 = icmp eq i64 %39, %15
br i1 %40, label %41, label %16
41: ; preds = %16
%42 = icmp eq i64 %15, %12
br i1 %42, label %57, label %43
43: ; preds = %10, %41
%44 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %15, %41 ]
br label %45
45: ; preds = %43, %45
%46 = phi i64 [ %55, %45 ], [ %44, %43 ]
%47 = shl nuw i64 %46, 1
%48 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %47
%49 = load float, float* %48
%50 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %46
store float %49, float* %50
%51 = or i64 %47, 1
%52 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %51
%53 = load float, float* %52
%54 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %46
store float %53, float* %54
%55 = add nuw nsw i64 %46, 1
%56 = icmp eq i64 %55, %12
br i1 %56, label %57, label %45
57: ; preds = %45, %41, %8
%58 = tail call i32 @log(i32 %1)
%59 = tail call i32 @log(i32 2)
%60 = sdiv i32 %58, %59
%61 = load float, float* %6
%62 = tail call float @lt_cos(i32 %60, i32 0)
%63 = tail call float @lt_sin(i32 %60, i32 0)
%64 = fadd float %62, %63
%65 = fmul float %61, %64
%66 = load float, float* %5
%67 = fadd float %66, %65
store float %67, float* %0
%68 = fsub float %66, %65
%69 = sext i32 %3 to i64
%70 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %69
store float %68, float* %70
%71 = icmp sgt i32 %1, 3
br i1 %71, label %72, label %96
72: ; preds = %57
%73 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %3, i32 2)
%74 = zext i32 %73 to i64
br label %75
75: ; preds = %72, %75
%76 = phi i64 [ 1, %72 ], [ %94, %75 ]
%77 = trunc i64 %76 to i32
%78 = tail call float @lt_cos(i32 %60, i32 %77)
%79 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %76
%80 = load float, float* %79
%81 = tail call float @lt_sin(i32 %60, i32 %77)
%82 = sub nsw i64 %69, %76
%83 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 %82
%84 = load float, float* %83
%85 = fmul float %81, %84
%86 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %78, float %80, float %85)
%87 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %76
%88 = load float, float* %87
%89 = fadd float %88, %86
%90 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %76
store float %89, float* %90
%91 = fsub float %88, %86
%92 = add nsw i64 %76, %69
%93 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %92
store float %91, float* %93
%94 = add nuw nsw i64 %76, 1
%95 = icmp eq i64 %94, %74
br i1 %95, label %96, label %75
96: ; preds = %75, %57, %2
ret void
}