void eratosthenes_sieve(int *sieve, long unsigned n) {
  long unsigned i;
  for (i = 0; i <= n / 2; ++i)
    sieve[i] = 1;
  for (i = 3; i <= n; i += 2) {
    if (i * i > n)
      i = n;
    if (sieve[i / 2] == 1) {
      long unsigned j;
      for (j = i; j <= n / i; j++)
        sieve[(i * j) / 2] = 0;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<eratosthenes_sieve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shr    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
ja     1149 <eratosthenes_sieve+0x49>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1114 <eratosthenes_sieve+0x14>
movq   $0x3,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
ja     1200 <eratosthenes_sieve+0x100>
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jbe    117a <eratosthenes_sieve+0x7a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
shr    $0x1,%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jne    11ea <eratosthenes_sieve+0xea>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x18(%rbp)
mov    %rax,%rcx
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    %rcx,%rax
ja     11e5 <eratosthenes_sieve+0xe5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
imul   -0x20(%rbp),%rcx
shr    $0x1,%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1198 <eratosthenes_sieve+0x98>
jmp    11ea <eratosthenes_sieve+0xea>
jmp    11ef <eratosthenes_sieve+0xef>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1151 <eratosthenes_sieve+0x51>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<eratosthenes_sieve>:
mov    %rsi,%r10
mov    %rsi,%r9
shr    %r9
add    $0x1,%r9
cmp    $0xe,%rsi
jae    111a <eratosthenes_sieve+0x1a>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1204 <eratosthenes_sieve+0x104>
mov    %r9,%rcx
and    $0xfffffffffffffff8,%rcx
lea    -0x8(%rcx),%rax
mov    %rax,%rdx
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %edx,%r8d
and    $0x7,%r8d
cmp    $0x38,%rax
jae    1144 <eratosthenes_sieve+0x44>
xor    %eax,%eax
jmp    11d1 <eratosthenes_sieve+0xd1>
and    $0xfffffffffffffff8,%rdx
xor    %eax,%eax
movaps 0xeaf(%rip),%xmm0
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups %xmm0,(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0x10(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0x20(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0x30(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0x40(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0x50(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0x60(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0x70(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0x80(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0x90(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0xa0(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0xb0(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0xc0(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0xd0(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0xe0(%rdi,%rax,4)
movups %xmm0,0xf0(%rdi,%rax,4)
add    $0x40,%rax
add    $0xfffffffffffffff8,%rdx
jne    1160 <eratosthenes_sieve+0x60>
test   %r8,%r8
je     120f <eratosthenes_sieve+0x10f>
lea    (%rdi,%rax,4),%rax
add    $0x10,%rax
shl    $0x5,%r8
xor    %edx,%edx
movaps 0xe15(%rip),%xmm0
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups %xmm0,-0x10(%rax,%rdx,1)
movups %xmm0,(%rax,%rdx,1)
add    $0x20,%rdx
cmp    %rdx,%r8
jne    11f0 <eratosthenes_sieve+0xf0>
jmp    120f <eratosthenes_sieve+0x10f>
movl   $0x1,(%rdi,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    1204 <eratosthenes_sieve+0x104>
cmp    $0x3,%r10
jae    121b <eratosthenes_sieve+0x11b>
ret
mov    $0x3,%r8d
jmp    1239 <eratosthenes_sieve+0x139>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x2,%r8
cmp    %r10,%r8
ja     121a <eratosthenes_sieve+0x11a>
mov    %r8,%rax
imul   %r8,%rax
cmp    %r10,%rax
cmova  %r10,%r8
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
cmpl   $0x1,(%rdi,%rax,2)
jne    1230 <eratosthenes_sieve+0x130>
mov    %r10,%rax
or     %r8,%rax
shr    $0x20,%rax
je     126f <eratosthenes_sieve+0x16f>
mov    %r10,%rax
xor    %edx,%edx
div    %r8
cmp    %rax,%r8
ja     1230 <eratosthenes_sieve+0x130>
jmp    127c <eratosthenes_sieve+0x17c>
mov    %r10d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r8d
cmp    %rax,%r8
ja     1230 <eratosthenes_sieve+0x130>
mov    %r8,%rsi
imul   %r8,%rsi
mov    %r8,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rsi,%rdx
and    $0xfffffffffffffffe,%rdx
movl   $0x0,(%rdi,%rdx,2)
add    $0x1,%rcx
add    %r8,%rsi
cmp    %rax,%rcx
jbe    1290 <eratosthenes_sieve+0x190>
jmp    1230 <eratosthenes_sieve+0x130>

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

LLVM IR (-O2):
define void @eratosthenes_sieve(i32* nocapture %0, i64 %1) {
%3 = lshr i64 %1, 1
%4 = add nuw i64 %3, 1
%5 = icmp ult i64 %1, 14
br i1 %5, label %75, label %6
6: ; preds = %2
%7 = and i64 %4, -8
%8 = add i64 %7, -8
%9 = lshr exact i64 %8, 3
%10 = add nuw nsw i64 %9, 1
%11 = and i64 %10, 7
%12 = icmp ult i64 %8, 56
br i1 %12, label %60, label %13
13: ; preds = %6
%14 = and i64 %10, 4611686018427387896
br label %15
15: ; preds = %15, %13
%16 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %57, %15 ]
%17 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %58, %15 ]
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
%19 = bitcast i32* %18 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %19
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 4
%21 = bitcast i32* %20 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %21
%22 = or i64 %16, 8
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%24 = bitcast i32* %23 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %24
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 4
%26 = bitcast i32* %25 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %26
%27 = or i64 %16, 16
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%29 = bitcast i32* %28 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %29
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 4
%31 = bitcast i32* %30 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %31
%32 = or i64 %16, 24
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %34
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 4
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %36
%37 = or i64 %16, 32
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %39
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 4
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %41
%42 = or i64 %16, 40
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %44
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 4
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %46
%47 = or i64 %16, 48
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %49
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 4
%51 = bitcast i32* %50 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %51
%52 = or i64 %16, 56
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %52
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %54
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 4
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %56
%57 = add nuw i64 %16, 64
%58 = add nuw i64 %17, 8
%59 = icmp eq i64 %58, %14
br i1 %59, label %60, label %15
60: ; preds = %15, %6
%61 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %57, %15 ]
%62 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %62, label %73, label %63
63: ; preds = %60, %63
%64 = phi i64 [ %70, %63 ], [ %61, %60 ]
%65 = phi i64 [ %71, %63 ], [ 0, %60 ]
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %64
%67 = bitcast i32* %66 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %67
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 4
%69 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %69
%70 = add nuw i64 %64, 8
%71 = add i64 %65, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %11
br i1 %72, label %73, label %63
73: ; preds = %63, %60
%74 = icmp eq i64 %4, %7
br i1 %74, label %77, label %75
75: ; preds = %2, %73
%76 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %7, %73 ]
br label %79
77: ; preds = %79, %73
%78 = icmp ult i64 %1, 3
br i1 %78, label %106, label %84
79: ; preds = %75, %79
%80 = phi i64 [ %82, %79 ], [ %76, %75 ]
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %80
store i32 1, i32* %81
%82 = add nuw i64 %80, 1
%83 = icmp eq i64 %80, %3
br i1 %83, label %77, label %79
84: ; preds = %77, %103
%85 = phi i64 [ %104, %103 ], [ 3, %77 ]
%86 = mul i64 %85, %85
%87 = icmp ugt i64 %86, %1
%88 = select i1 %87, i64 %1, i64 %85
%89 = lshr i64 %88, 1
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
%92 = icmp eq i32 %91, 1
br i1 %92, label %93, label %103
93: ; preds = %84
%94 = udiv i64 %1, %88
%95 = icmp ugt i64 %88, %94
br i1 %95, label %103, label %96
96: ; preds = %93, %96
%97 = phi i64 [ %101, %96 ], [ %88, %93 ]
%98 = mul i64 %97, %88
%99 = lshr i64 %98, 1
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %99
store i32 0, i32* %100
%101 = add i64 %97, 1
%102 = icmp ugt i64 %101, %94
br i1 %102, label %103, label %96
103: ; preds = %96, %93, %84
%104 = add i64 %88, 2
%105 = icmp ugt i64 %104, %1
br i1 %105, label %106, label %84
106: ; preds = %103, %77
ret void
}