#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__ calloc(int, int);
int rand();
int *shuffle(int n) {
  int *shuffled = (int *)calloc(n, sizeof(int));
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    shuffled[i] = i;
  }
  int temp;
  for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
    int pos = rand() % (i + 1);
    temp = shuffled[i];
    shuffled[i] = shuffled[pos];
    shuffled[pos] = temp;
  }
  return shuffled;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shuffle>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    116b <shuffle+0x4b>
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1143 <shuffle+0x23>
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jl     11d1 <shuffle+0xb1>
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1174 <shuffle+0x54>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shuffle>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%r14d
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,%rbx
test   %r14d,%r14d
jle    12e9 <shuffle+0x1c9>
mov    %r14d,%r15d
cmp    $0x8,%r14d
jae    1150 <shuffle+0x30>
xor    %eax,%eax
jmp    12a0 <shuffle+0x180>
mov    %r15d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%rsi
mov    %rsi,%rdx
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %edx,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x18,%rsi
jae    117f <shuffle+0x5f>
movdqa 0xe88(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
jmp    1248 <shuffle+0x128>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
movdqa 0xe75(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
movdqa 0xe7a(%rip),%xmm8
movdqa 0xe81(%rip),%xmm9
movdqa 0xe88(%rip),%xmm10
movdqa 0xe90(%rip),%xmm4
movdqa 0xe98(%rip),%xmm5
movdqa 0xea0(%rip),%xmm6
movdqa 0xea8(%rip),%xmm7
movdqa 0xeb0(%rip),%xmm1
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm8,%xmm2
movdqu %xmm0,(%rbx,%rsi,4)
movdqu %xmm2,0x10(%rbx,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm10,%xmm3
movdqu %xmm2,0x20(%rbx,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x30(%rbx,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm5,%xmm3
movdqu %xmm2,0x40(%rbx,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x50(%rbx,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm6,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm7,%xmm3
movdqu %xmm2,0x60(%rbx,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x70(%rbx,%rsi,4)
add    $0x20,%rsi
paddd  %xmm1,%xmm0
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
jne    11d0 <shuffle+0xb0>
test   %rcx,%rcx
je     1290 <shuffle+0x170>
lea    (%rbx,%rsi,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
shl    $0x5,%rcx
xor    %esi,%esi
movdqa 0xdad(%rip),%xmm1
movdqa 0xdb5(%rip),%xmm2
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
movdqu %xmm0,-0x10(%rdx,%rsi,1)
movdqu %xmm3,(%rdx,%rsi,1)
paddd  %xmm2,%xmm0
add    $0x20,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
jne    1270 <shuffle+0x150>
cmp    %r15,%rax
je     12ac <shuffle+0x18c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %eax,(%rbx,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r15
jne    12a0 <shuffle+0x180>
test   %r14d,%r14d
jle    12e9 <shuffle+0x1c9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x1(%r15),%rbp
xor    %eax,%eax
call   1040 <rand@plt>
cltd
idiv   %r15d
mov    %ebp,%eax
mov    (%rbx,%rax,4),%ecx
movslq %edx,%rdx
mov    (%rbx,%rdx,4),%esi
mov    %esi,(%rbx,%rax,4)
mov    %ecx,(%rbx,%rdx,4)
cmp    $0x1,%r15
mov    %rbp,%r15
ja     12c0 <shuffle+0x1a0>
mov    %rbx,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @shuffle(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%8 = load i32, i32* %2
%9 = call i64 @calloc(i32 %8, i32 4)
%10 = inttoptr i64 %9 to i32*
store i32* %10, i32** %3
store i32 0, i32* %4
br label %11
11: ; preds = %21, %1
%12 = load i32, i32* %4
%13 = load i32, i32* %2
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %24
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %4
%17 = load i32*, i32** %3
%18 = load i32, i32* %4
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
store i32 %16, i32* %20
br label %21
21: ; preds = %15
%22 = load i32, i32* %4
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %4
br label %11
24: ; preds = %11
%25 = load i32, i32* %2
%26 = sub nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %6
br label %27
27: ; preds = %54, %24
%28 = load i32, i32* %6
%29 = icmp sge i32 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %57
30: ; preds = %27
%31 = call i32 (...) @rand()
%32 = load i32, i32* %6
%33 = add nsw i32 %32, 1
%34 = srem i32 %31, %33
store i32 %34, i32* %7
%35 = load i32*, i32** %3
%36 = load i32, i32* %6
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
store i32 %39, i32* %5
%40 = load i32*, i32** %3
%41 = load i32, i32* %7
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32*, i32** %3
%46 = load i32, i32* %6
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
store i32 %44, i32* %48
%49 = load i32, i32* %5
%50 = load i32*, i32** %3
%51 = load i32, i32* %7
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %52
store i32 %49, i32* %53
br label %54
54: ; preds = %30
%55 = load i32, i32* %6
%56 = add nsw i32 %55, -1
store i32 %56, i32* %6
br label %27
57: ; preds = %27
%58 = load i32*, i32** %3
ret i32* %58
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @shuffle(i32 %0) {
%2 = tail call i64 @calloc(i32 %0, i32 4)
%3 = inttoptr i64 %2 to i32*
%4 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %81
5: ; preds = %1
%6 = zext i32 %0 to i64
%7 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %7, label %70, label %8
8: ; preds = %5
%9 = and i64 %6, 4294967288
%10 = add nsw i64 %9, -8
%11 = lshr exact i64 %10, 3
%12 = add nuw nsw i64 %11, 1
%13 = and i64 %12, 3
%14 = icmp ult i64 %10, 24
br i1 %14, label %51, label %15
15: ; preds = %8
%16 = and i64 %12, 4611686018427387900
br label %17
17: ; preds = %17, %15
%18 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %47, %17 ]
%19 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %15 ], [ %48, %17 ]
%20 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %49, %17 ]
%21 = add <4 x i32> %19, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %18
%23 = bitcast i32* %22 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %19, <4 x i32>* %23
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 4
%25 = bitcast i32* %24 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %21, <4 x i32>* %25
%26 = or i64 %18, 8
%27 = add <4 x i32> %19, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%28 = add <4 x i32> %19, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %26
%30 = bitcast i32* %29 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %27, <4 x i32>* %30
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 4
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %28, <4 x i32>* %32
%33 = or i64 %18, 16
%34 = add <4 x i32> %19, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%35 = add <4 x i32> %19, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %33
%37 = bitcast i32* %36 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %34, <4 x i32>* %37
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 4
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %35, <4 x i32>* %39
%40 = or i64 %18, 24
%41 = add <4 x i32> %19, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%42 = add <4 x i32> %19, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %40
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %41, <4 x i32>* %44
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 4
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %42, <4 x i32>* %46
%47 = add nuw i64 %18, 32
%48 = add <4 x i32> %19, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%49 = add i64 %20, 4
%50 = icmp eq i64 %49, %16
br i1 %50, label %51, label %17
51: ; preds = %17, %8
%52 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %47, %17 ]
%53 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %8 ], [ %48, %17 ]
%54 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %54, label %68, label %55
55: ; preds = %51, %55
%56 = phi i64 [ %64, %55 ], [ %52, %51 ]
%57 = phi <4 x i32> [ %65, %55 ], [ %53, %51 ]
%58 = phi i64 [ %66, %55 ], [ 0, %51 ]
%59 = add <4 x i32> %57, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %56
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %57, <4 x i32>* %61
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 4
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %59, <4 x i32>* %63
%64 = add nuw i64 %56, 8
%65 = add <4 x i32> %57, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%66 = add i64 %58, 1
%67 = icmp eq i64 %66, %13
br i1 %67, label %68, label %55
68: ; preds = %55, %51
%69 = icmp eq i64 %9, %6
br i1 %69, label %72, label %70
70: ; preds = %5, %68
%71 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %9, %68 ]
br label %75
72: ; preds = %75, %68
br i1 %4, label %73, label %81
73: ; preds = %72
%74 = zext i32 %0 to i64
br label %82
75: ; preds = %70, %75
%76 = phi i64 [ %79, %75 ], [ %71, %70 ]
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %76
%78 = trunc i64 %76 to i32
store i32 %78, i32* %77
%79 = add nuw nsw i64 %76, 1
%80 = icmp eq i64 %79, %6
br i1 %80, label %72, label %75
81: ; preds = %82, %1, %72
ret i32* %3
82: ; preds = %73, %82
%83 = phi i64 [ %74, %73 ], [ %84, %82 ]
%84 = add nsw i64 %83, -1
%85 = tail call i32 (...) @rand()
%86 = trunc i64 %83 to i32
%87 = srem i32 %85, %86
%88 = and i64 %84, 4294967295
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
%91 = sext i32 %87 to i64
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %91
%93 = load i32, i32* %92
store i32 %93, i32* %89
store i32 %90, i32* %92
%94 = icmp ugt i64 %83, 1
br i1 %94, label %82, label %81
}