int totalNQueens(int n) {
  int num;
  char *col_mask;
  char *diag_mask;
  char *anti_diag_mask;
  char **board;
  num = 0;
  col_mask = malloc(sizeof(char) * n);
  diag_mask = malloc(sizeof(char) * (2 * n - 1));
  anti_diag_mask = malloc(sizeof(char) * (2 * n - 1));
  int i;
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    col_mask[i] = 0;
  }
  for (i = 0; i < 2 * n - 1; ++i) {
    diag_mask[i] = anti_diag_mask[i] = 0;
  }
  board = init_board(n);
  clear_board(board, n);
  aux(&num, board, n, col_mask, diag_mask, anti_diag_mask, 0);
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    free(board[i]);
  }
  free(board);
  free(col_mask);
  free(diag_mask);
  free(anti_diag_mask);
  return num;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<totalNQueens>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rdi
shl    $0x0,%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
sub    $0x1,%eax
movslq %eax,%rdi
shl    $0x0,%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
sub    $0x1,%eax
movslq %eax,%rdi
shl    $0x0,%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11d2 <totalNQueens+0x82>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11ac <totalNQueens+0x5c>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1213 <totalNQueens+0xc3>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11d9 <totalNQueens+0x89>
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    $0x0,%al
call   1040 <init_board@plt>
cltq
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x4(%rbp),%esi
mov    $0x0,%al
call   1060 <clear_board@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x4(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%r8
mov    -0x20(%rbp),%r9
lea    -0x8(%rbp),%rdi
xor    %eax,%eax
movl   $0x0,(%rsp)
mov    $0x0,%al
call   1070 <aux@plt>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    128a <totalNQueens+0x13a>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    125f <totalNQueens+0x10f>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<totalNQueens>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %edi,%r13d
movl   $0x0,0x14(%rsp)
movslq %edi,%rbp
mov    %rbp,%rdi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,0x18(%rsp)
lea    -0x1(%rbp,%rbp,1),%r14d
movslq %r14d,%rbx
mov    %rbx,%rdi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%r12
mov    %rbx,%rdi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %r13d,%r15d
test   %ebp,%ebp
jle    11e4 <totalNQueens+0x84>
mov    0x18(%rsp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r15,%rdx
call   1050 <memset@plt>
cmp    $0x2,%r14d
mov    $0x1,%ebp
cmovge %r14d,%ebp
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %rbp,%rdx
call   1050 <memset@plt>
mov    %r12,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %rbp,%rdx
call   1050 <memset@plt>
mov    %r13d,%edi
xor    %eax,%eax
call   1040 <init_board@plt>
movslq %eax,%rbp
mov    %rbp,%rdi
mov    %r13d,%esi
xor    %eax,%eax
call   1070 <clear_board@plt>
movl   $0x0,(%rsp)
lea    0x14(%rsp),%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r13d,%edx
mov    0x18(%rsp),%r14
mov    %r14,%rcx
mov    %r12,%r8
mov    %rbx,0x20(%rsp)
mov    %rbx,%r9
xor    %eax,%eax
call   1080 <aux@plt>
test   %r13d,%r13d
jle    1253 <totalNQueens+0xf3>
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x0(%rbp,%rbx,8),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r15
jne    1240 <totalNQueens+0xe0>
mov    %rbp,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %r14,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %r12,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    0x20(%rsp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    0x14(%rsp),%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @totalNQueens(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i8**
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
%9 = load i32, i32* %2
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = mul i64 1, %10
%12 = call i8* @malloc(i64 %11)
store i8* %12, i8** %4
%13 = load i32, i32* %2
%14 = mul nsw i32 2, %13
%15 = sub nsw i32 %14, 1
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 1, %16
%18 = call i8* @malloc(i64 %17)
store i8* %18, i8** %5
%19 = load i32, i32* %2
%20 = mul nsw i32 2, %19
%21 = sub nsw i32 %20, 1
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = mul i64 1, %22
%24 = call i8* @malloc(i64 %23)
store i8* %24, i8** %6
store i32 0, i32* %8
br label %25
25: ; preds = %34, %1
%26 = load i32, i32* %8
%27 = load i32, i32* %2
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %37
29: ; preds = %25
%30 = load i8*, i8** %4
%31 = load i32, i32* %8
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 %32
store i8 0, i8* %33
br label %34
34: ; preds = %29
%35 = load i32, i32* %8
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %8
br label %25
37: ; preds = %25
store i32 0, i32* %8
br label %38
38: ; preds = %53, %37
%39 = load i32, i32* %8
%40 = load i32, i32* %2
%41 = mul nsw i32 2, %40
%42 = sub nsw i32 %41, 1
%43 = icmp slt i32 %39, %42
br i1 %43, label %44, label %56
44: ; preds = %38
%45 = load i8*, i8** %6
%46 = load i32, i32* %8
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %45, i64 %47
store i8 0, i8* %48
%49 = load i8*, i8** %5
%50 = load i32, i32* %8
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %49, i64 %51
store i8 0, i8* %52
br label %53
53: ; preds = %44
%54 = load i32, i32* %8
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %8
br label %38
56: ; preds = %38
%57 = load i32, i32* %2
%58 = call i32 (i32, ...) bitcast (i32 (...)* @init_board to i32 (i32, ...)*)(i32 %57)
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = inttoptr i64 %59 to i8**
store i8** %60, i8*** %7
%61 = load i8**, i8*** %7
%62 = load i32, i32* %2
%63 = call i32 (i8**, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @clear_board to i32 (i8**, i32, ...)*)(i8** %61, i32 %62)
%64 = load i8**, i8*** %7
%65 = load i32, i32* %2
%66 = load i8*, i8** %4
%67 = load i8*, i8** %5
%68 = load i8*, i8** %6
%69 = call i32 (i32*, i8**, i32, i8*, i8*, i8*, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @aux to i32 (i32*, i8**, i32, i8*, i8*, i8*, i32, ...)*)(i32* %3, i8** %64, i32 %65, i8* %66, i8* %67, i8* %68, i32 0)
store i32 0, i32* %8
br label %70
70: ; preds = %80, %56
%71 = load i32, i32* %8
%72 = load i32, i32* %2
%73 = icmp slt i32 %71, %72
br i1 %73, label %74, label %83
74: ; preds = %70
%75 = load i8**, i8*** %7
%76 = load i32, i32* %8
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i8*, i8** %75, i64 %77
%79 = load i8*, i8** %78
br label %80
80: ; preds = %74
%81 = load i32, i32* %8
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %8
br label %70
83: ; preds = %70
%84 = load i8**, i8*** %7
%85 = bitcast i8** %84 to i8*
%86 = load i8*, i8** %4
%87 = load i8*, i8** %5
%88 = load i8*, i8** %6
%89 = load i32, i32* %3
ret i32 %89
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @totalNQueens(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = bitcast i32* %2 to i8*
store i32 0, i32* %2
%4 = sext i32 %0 to i64
%5 = tail call i8* @malloc(i64 %4)
%6 = shl nsw i32 %0, 1
%7 = add nsw i32 %6, -1
%8 = sext i32 %7 to i64
%9 = tail call i8* @malloc(i64 %8)
%10 = tail call i8* @malloc(i64 %8)
%11 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %11, label %12, label %16
12: ; preds = %1
%13 = zext i32 %0 to i64
%14 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %7, i32 1)
%15 = zext i32 %14 to i64
br label %16
16: ; preds = %1, %12
%17 = tail call i32 (i32, ...) bitcast (i32 (...)* @init_board to i32 (i32, ...)*)(i32 %0)
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = inttoptr i64 %18 to i8**
%20 = tail call i32 (i8**, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @clear_board to i32 (i8**, i32, ...)*)(i8** %19, i32 %0)
%21 = call i32 (i32*, i8**, i32, i8*, i8*, i8*, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @aux to i32 (i32*, i8**, i32, i8*, i8*, i8*, i32, ...)*)(i32* %2, i8** %19, i32 %0, i8* %5, i8* %9, i8* %10, i32 0)
br i1 %11, label %22, label %30
22: ; preds = %16
%23 = zext i32 %0 to i64
br label %24
24: ; preds = %22, %24
%25 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %28, %24 ]
%26 = getelementptr inbounds i8*, i8** %19, i64 %25
%27 = load i8*, i8** %26
%28 = add nuw nsw i64 %25, 1
%29 = icmp eq i64 %28, %23
br i1 %29, label %30, label %24
30: ; preds = %24, %16
%31 = inttoptr i64 %18 to i8*
%32 = load i32, i32* %2
ret i32 %32
}