#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 */
int atoi(char *);
int **combinationSum(int *, int, int, int *, int **);
int /*<<< orphan*/ exit(int);
int /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *);
int *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int /*<<< orphan*/ stderr;
int main(int argc, char **argv) {
  if (argc < 3) {
    fprintf(stderr, "Usage: ./test target n1 n2...\n");
    exit(-1);
  }
  int i, j, count = 0;
  int target = atoi(argv[1]);
  int *nums = malloc((argc - 2) * sizeof(int));
  for (i = 0; i < argc - 2; i++) {
    nums[i] = atoi(argv[i + 2]);
  }
  int *sizes;
  int **lists = combinationSum(nums, argc - 2, target, &count, &sizes);
  for (i = 0; i < count; i++) {
    for (j = 0; j < sizes[i]; j++) {
      printf("%d ", lists[i][j]);
    }
    printf("\n");
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x8(%rbp)
jge    119f <main+0x3f>
mov    0x2e59(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xe70(%rip),%rsi
call   1040 <fprintf@plt>
mov    $0xffffffff,%edi
call   1070 <exit@plt>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1060 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1216 <main+0xb6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdi
call   1060 <atoi@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11d4 <main+0x74>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%esi
sub    $0x2,%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
lea    -0x1c(%rbp),%rcx
lea    -0x30(%rbp),%r8
call   1080 <combinationSum@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    12ad <main+0x14d>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1291 <main+0x131>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xda3(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    124e <main+0xee>
lea    0xd85(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    123b <main+0xdb>
xor    %eax,%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
cmp    $0x2,%edi
jle    1274 <main+0x104>
mov    %rsi,%r15
mov    %edi,%ebx
movl   $0x0,0x4(%rsp)
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,%r14d
mov    %ebx,%r12d
add    $0xfffffffe,%r12d
lea    -0x8(,%rbx,4),%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x10(%r15,%rbp,8),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,(%rbx,%rbp,4)
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r12
jne    11c0 <main+0x50>
lea    0x4(%rsp),%rcx
lea    0x8(%rsp),%r8
mov    %rbx,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %r14d,%edx
call   1090 <combinationSum@plt>
cmpl   $0x0,0x4(%rsp)
jle    1265 <main+0xf5>
mov    %rax,%r15
lea    0xe20(%rip),%r14
xor    %ebp,%ebp
jmp    1228 <main+0xb8>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    $0xa,%edi
call   1030 <putchar@plt>
add    $0x1,%rbp
movslq 0x4(%rsp),%rax
cmp    %rax,%rbp
jge    1265 <main+0xf5>
mov    0x8(%rsp),%rax
cmpl   $0x0,(%rax,%rbp,4)
jle    1210 <main+0xa0>
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    (%r15,%rbp,8),%rax
mov    (%rax,%rbx,4),%esi
mov    %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0x1,%rbx
mov    0x8(%rsp),%rax
movslq (%rax,%rbp,4),%rax
cmp    %rax,%rbx
jl     1240 <main+0xd0>
jmp    1210 <main+0xa0>
xor    %eax,%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    0x2d65(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xd7c(%rip),%rsi
call   1050 <fprintf@plt>
mov    $0xffffffff,%edi
call   1080 <exit@plt>

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [31 x i8] c"Usage: ./test target n1 n2...\0A\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d \00"
@.str.2 = [2 x i8] c"\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32*
%12 = alloca i32**
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp slt i32 %13, 3
br i1 %14, label %15, label %19
15: ; preds = %2
%16 = load i32, i32* @stderr
%17 = call i32 @fprintf(i32 %16, i8* getelementptr inbounds ([31 x i8], [31 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%18 = call i32 @exit(i32 -1)
unreachable
19: ; preds = %2
store i32 0, i32* %8
%20 = load i8**, i8*** %5
%21 = getelementptr inbounds i8*, i8** %20, i64 1
%22 = load i8*, i8** %21
%23 = call i32 @atoi(i8* %22)
store i32 %23, i32* %9
%24 = load i32, i32* %4
%25 = sub nsw i32 %24, 2
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = mul i64 %26, 4
%28 = trunc i64 %27 to i32
%29 = call i32* @malloc(i32 %28)
store i32* %29, i32** %10
store i32 0, i32* %6
br label %30
30: ; preds = %47, %19
%31 = load i32, i32* %6
%32 = load i32, i32* %4
%33 = sub nsw i32 %32, 2
%34 = icmp slt i32 %31, %33
br i1 %34, label %35, label %50
35: ; preds = %30
%36 = load i8**, i8*** %5
%37 = load i32, i32* %6
%38 = add nsw i32 %37, 2
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i8*, i8** %36, i64 %39
%41 = load i8*, i8** %40
%42 = call i32 @atoi(i8* %41)
%43 = load i32*, i32** %10
%44 = load i32, i32* %6
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
store i32 %42, i32* %46
br label %47
47: ; preds = %35
%48 = load i32, i32* %6
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %6
br label %30
50: ; preds = %30
%51 = load i32*, i32** %10
%52 = load i32, i32* %4
%53 = sub nsw i32 %52, 2
%54 = load i32, i32* %9
%55 = call i32** @combinationSum(i32* %51, i32 %53, i32 %54, i32* %8, i32** %11)
store i32** %55, i32*** %12
store i32 0, i32* %6
br label %56
56: ; preds = %85, %50
%57 = load i32, i32* %6
%58 = load i32, i32* %8
%59 = icmp slt i32 %57, %58
br i1 %59, label %60, label %88
60: ; preds = %56
store i32 0, i32* %7
br label %61
61: ; preds = %80, %60
%62 = load i32, i32* %7
%63 = load i32*, i32** %11
%64 = load i32, i32* %6
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = icmp slt i32 %62, %67
br i1 %68, label %69, label %83
69: ; preds = %61
%70 = load i32**, i32*** %12
%71 = load i32, i32* %6
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32*, i32** %70, i64 %72
%74 = load i32*, i32** %73
%75 = load i32, i32* %7
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %76
%78 = load i32, i32* %77
%79 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %78)
br label %80
80: ; preds = %69
%81 = load i32, i32* %7
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %7
br label %61
83: ; preds = %61
%84 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
br label %85
85: ; preds = %83
%86 = load i32, i32* %6
%87 = add nsw i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %6
br label %56
88: ; preds = %56
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [31 x i8] c"Usage: ./test target n1 n2...\0A\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d \00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = icmp slt i32 %0, 3
br i1 %5, label %6, label %10
6: ; preds = %2
%7 = load i32, i32* @stderr
%8 = tail call i32 @fprintf(i32 %7, i8* getelementptr inbounds ([31 x i8], [31 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%9 = tail call i32 @exit(i32 -1)
unreachable
10: ; preds = %2
%11 = bitcast i32* %3 to i8*
store i32 0, i32* %3
%12 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%13 = load i8*, i8** %12
%14 = tail call i32 @atoi(i8* %13)
%15 = add nsw i32 %0, -2
%16 = shl i32 %15, 2
%17 = tail call i32* @malloc(i32 %16)
%18 = zext i32 %15 to i64
br label %19
19: ; preds = %10, %19
%20 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %26, %19 ]
%21 = add nuw nsw i64 %20, 2
%22 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 %21
%23 = load i8*, i8** %22
%24 = tail call i32 @atoi(i8* %23)
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %20
store i32 %24, i32* %25
%26 = add nuw nsw i64 %20, 1
%27 = icmp eq i64 %26, %18
br i1 %27, label %28, label %19
28: ; preds = %19
%29 = bitcast i32** %4 to i8*
%30 = call i32** @combinationSum(i32* %17, i32 %15, i32 %14, i32* %3, i32** %4)
%31 = load i32, i32* %3
%32 = icmp sgt i32 %31, 0
br i1 %32, label %33, label %59
33: ; preds = %28, %53
%34 = phi i64 [ %55, %53 ], [ 0, %28 ]
%35 = load i32*, i32** %4
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %34
%37 = load i32, i32* %36
%38 = icmp sgt i32 %37, 0
br i1 %38, label %39, label %53
39: ; preds = %33
%40 = getelementptr inbounds i32*, i32** %30, i64 %34
br label %41
41: ; preds = %39, %41
%42 = phi i64 [ 0, %39 ], [ %47, %41 ]
%43 = load i32*, i32** %40
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %42
%45 = load i32, i32* %44
%46 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %45)
%47 = add nuw nsw i64 %42, 1
%48 = load i32*, i32** %4
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %34
%50 = load i32, i32* %49
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = icmp slt i64 %47, %51
br i1 %52, label %41, label %53
53: ; preds = %41, %33
%54 = call i32 @putchar(i32 10)
%55 = add nuw nsw i64 %34, 1
%56 = load i32, i32* %3
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = icmp slt i64 %55, %57
br i1 %58, label %33, label %59
59: ; preds = %53, %28
ret i32 0
}