#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__ isalpha(char);
void getLettersWithHighestFreq(char line[], char output[], int *maxFreq) {
  int freqSieve[256 + 1] = {0};
  int ind, indOut;
  for (ind = 0; line[ind] != '\0'; ind++)
    if (isalpha(line[ind])) {
      freqSieve[(int)line[ind]]++;
    }
  *maxFreq = freqSieve[(int)'A'];
  for (ind = 'B'; ind <= 'z';) {
    if (freqSieve[ind] > *maxFreq)
      *maxFreq = freqSieve[ind];
    if (ind == 'Z')
      ind = 'a';
    else
      ind++;
  }
  indOut = 0;
  for (ind = 'A'; ind <= 'z';) {
    if (freqSieve[ind] == *maxFreq) {
      output[indOut] = (char)ind;
      indOut++;
    }
    if (ind == 'Z')
      ind = 'a';
    else
      ind++;
  }
  output[indOut] = '\0';
}


x86 assembly (clang, -O0):
<getLettersWithHighestFreq>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x430,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
lea    -0x420(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x404,%edx
call   1030 <memset@plt>
movl   $0x0,-0x424(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x424(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11c5 <getLettersWithHighestFreq+0xa5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x424(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edi
call   1040 <isalpha@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     11ac <getLettersWithHighestFreq+0x8c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x424(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cltq
mov    -0x420(%rbp,%rax,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x420(%rbp,%rax,4)
jmp    11b1 <getLettersWithHighestFreq+0x91>
mov    -0x424(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x424(%rbp)
jmp    1154 <getLettersWithHighestFreq+0x34>
mov    -0x31c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
movl   $0x42,-0x424(%rbp)
cmpl   $0x7a,-0x424(%rbp)
jg     1246 <getLettersWithHighestFreq+0x126>
movslq -0x424(%rbp),%rax
mov    -0x420(%rbp,%rax,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jle    1216 <getLettersWithHighestFreq+0xf6>
movslq -0x424(%rbp),%rax
mov    -0x420(%rbp,%rax,4),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
cmpl   $0x5a,-0x424(%rbp)
jne    1232 <getLettersWithHighestFreq+0x112>
movl   $0x61,-0x424(%rbp)
jmp    1241 <getLettersWithHighestFreq+0x121>
mov    -0x424(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x424(%rbp)
jmp    11db <getLettersWithHighestFreq+0xbb>
movl   $0x0,-0x428(%rbp)
movl   $0x41,-0x424(%rbp)
cmpl   $0x7a,-0x424(%rbp)
jg     12d6 <getLettersWithHighestFreq+0x1b6>
movslq -0x424(%rbp),%rax
mov    -0x420(%rbp,%rax,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jne    12a6 <getLettersWithHighestFreq+0x186>
mov    -0x424(%rbp),%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x428(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x428(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x428(%rbp)
cmpl   $0x5a,-0x424(%rbp)
jne    12c2 <getLettersWithHighestFreq+0x1a2>
movl   $0x61,-0x424(%rbp)
jmp    12d1 <getLettersWithHighestFreq+0x1b1>
mov    -0x424(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x424(%rbp)
jmp    125a <getLettersWithHighestFreq+0x13a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x428(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
add    $0x430,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<getLettersWithHighestFreq>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x408,%rsp
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbx
mov    %rsp,%rdi
xor    %ebp,%ebp
mov    $0x404,%edx
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
mov    (%rbx),%al
test   %al,%al
je     118a <getLettersWithHighestFreq+0x6a>
add    $0x1,%rbx
jmp    116b <getLettersWithHighestFreq+0x4b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movzbl (%rbx),%eax
add    $0x1,%rbx
test   %al,%al
je     1183 <getLettersWithHighestFreq+0x63>
movsbl %al,%edi
call   1040 <isalpha@plt>
test   %rax,%rax
je     1160 <getLettersWithHighestFreq+0x40>
movsbq -0x1(%rbx),%rax
addl   $0x1,(%rsp,%rax,4)
jmp    1160 <getLettersWithHighestFreq+0x40>
mov    0x104(%rsp),%ebp
mov    %ebp,(%r15)
mov    $0x42,%edx
mov    $0x61,%ecx
mov    %ebp,%eax
jmp    11a9 <getLettersWithHighestFreq+0x89>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%rsi),%edx
cmp    $0x5a,%esi
cmove  %ecx,%edx
movslq %edx,%rsi
mov    (%rsp,%rsi,4),%esi
cmp    %eax,%esi
jle    11b8 <getLettersWithHighestFreq+0x98>
mov    %esi,(%r15)
mov    %esi,%eax
lea    0x1(%rdx),%esi
cmp    $0x5a,%edx
cmove  %ecx,%esi
cmp    $0x7b,%esi
jge    11d7 <getLettersWithHighestFreq+0xb7>
movslq %esi,%rdx
mov    (%rsp,%rdx,4),%edx
cmp    %eax,%edx
jle    11a0 <getLettersWithHighestFreq+0x80>
mov    %edx,(%r15)
mov    %edx,%eax
jmp    11a0 <getLettersWithHighestFreq+0x80>
mov    $0x41,%edx
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x61,%esi
cmp    %eax,%ebp
jne    11fa <getLettersWithHighestFreq+0xda>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%r14,%rcx,1)
add    $0x1,%ecx
cmp    $0x5a,%edx
lea    0x1(%rdx),%eax
mov    %eax,%edx
cmove  %esi,%edx
cmp    $0x7a,%edx
jg     1219 <getLettersWithHighestFreq+0xf9>
movslq %edx,%rax
mov    (%rsp,%rax,4),%ebp
mov    (%r15),%eax
cmp    %eax,%ebp
je     11f0 <getLettersWithHighestFreq+0xd0>
jmp    11fa <getLettersWithHighestFreq+0xda>
movslq %ecx,%rax
movb   $0x0,(%r14,%rax,1)
add    $0x408,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @getLettersWithHighestFreq(i8* %0, i8* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca [257 x i32]
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i8* %1, i8** %5
store i32* %2, i32** %6
%10 = bitcast [257 x i32]* %7 to i8*
store i32 0, i32* %8
br label %11
11: ; preds = %39, %3
%12 = load i8*, i8** %4
%13 = load i32, i32* %8
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i64 %14
%16 = load i8, i8* %15
%17 = sext i8 %16 to i32
%18 = icmp ne i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %42
19: ; preds = %11
%20 = load i8*, i8** %4
%21 = load i32, i32* %8
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %22
%24 = load i8, i8* %23
%25 = call i64 @isalpha(i8 signext %24)
%26 = icmp ne i64 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %38
27: ; preds = %19
%28 = load i8*, i8** %4
%29 = load i32, i32* %8
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %30
%32 = load i8, i8* %31
%33 = sext i8 %32 to i32
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds [257 x i32], [257 x i32]* %7, i64 0, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %35
br label %38
38: ; preds = %27, %19
br label %39
39: ; preds = %38
%40 = load i32, i32* %8
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %8
br label %11
42: ; preds = %11
%43 = getelementptr inbounds [257 x i32], [257 x i32]* %7, i64 0, i64 65
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32*, i32** %6
store i32 %44, i32* %45
store i32 66, i32* %8
br label %46
46: ; preds = %70, %42
%47 = load i32, i32* %8
%48 = icmp sle i32 %47, 122
br i1 %48, label %49, label %71
49: ; preds = %46
%50 = load i32, i32* %8
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds [257 x i32], [257 x i32]* %7, i64 0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = load i32*, i32** %6
%55 = load i32, i32* %54
%56 = icmp sgt i32 %53, %55
br i1 %56, label %57, label %63
57: ; preds = %49
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds [257 x i32], [257 x i32]* %7, i64 0, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = load i32*, i32** %6
store i32 %61, i32* %62
br label %63
63: ; preds = %57, %49
%64 = load i32, i32* %8
%65 = icmp eq i32 %64, 90
br i1 %65, label %66, label %67
66: ; preds = %63
store i32 97, i32* %8
br label %70
67: ; preds = %63
%68 = load i32, i32* %8
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %8
br label %70
70: ; preds = %67, %66
br label %46
71: ; preds = %46
store i32 0, i32* %9
store i32 65, i32* %8
br label %72
72: ; preds = %99, %71
%73 = load i32, i32* %8
%74 = icmp sle i32 %73, 122
br i1 %74, label %75, label %100
75: ; preds = %72
%76 = load i32, i32* %8
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds [257 x i32], [257 x i32]* %7, i64 0, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = load i32*, i32** %6
%81 = load i32, i32* %80
%82 = icmp eq i32 %79, %81
br i1 %82, label %83, label %92
83: ; preds = %75
%84 = load i32, i32* %8
%85 = trunc i32 %84 to i8
%86 = load i8*, i8** %5
%87 = load i32, i32* %9
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i8, i8* %86, i64 %88
store i8 %85, i8* %89
%90 = load i32, i32* %9
%91 = add nsw i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %9
br label %92
92: ; preds = %83, %75
%93 = load i32, i32* %8
%94 = icmp eq i32 %93, 90
br i1 %94, label %95, label %96
95: ; preds = %92
store i32 97, i32* %8
br label %99
96: ; preds = %92
%97 = load i32, i32* %8
%98 = add nsw i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %8
br label %99
99: ; preds = %96, %95
br label %72
100: ; preds = %72
%101 = load i8*, i8** %5
%102 = load i32, i32* %9
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds i8, i8* %101, i64 %103
store i8 0, i8* %104
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @getLettersWithHighestFreq(i8* nocapture %0, i8* nocapture writeonly %1, i32* nocapture %2) {
%4 = alloca [257 x i32]
%5 = bitcast [257 x i32]* %4 to i8*
%6 = load i8, i8* %0
%7 = icmp eq i8 %6, 0
br i1 %7, label %28, label %8
8: ; preds = %3, %20
%9 = phi i64 [ %21, %20 ], [ 0, %3 ]
%10 = phi i8 [ %23, %20 ], [ %6, %3 ]
%11 = phi i8* [ %22, %20 ], [ %0, %3 ]
%12 = tail call i64 @isalpha(i8 signext %10)
%13 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %13, label %20, label %14
14: ; preds = %8
%15 = load i8, i8* %11
%16 = sext i8 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds [257 x i32], [257 x i32]* %4, i64 0, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %17
br label %20
20: ; preds = %8, %14
%21 = add nuw i64 %9, 1
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %21
%23 = load i8, i8* %22
%24 = icmp eq i8 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %8
25: ; preds = %20
%26 = getelementptr inbounds [257 x i32], [257 x i32]* %4, i64 0, i64 65
%27 = load i32, i32* %26
br label %28
28: ; preds = %25, %3
%29 = phi i32 [ %27, %25 ], [ 0, %3 ]
store i32 %29, i32* %2
br label %30
30: ; preds = %50, %28
%31 = phi i32 [ 66, %28 ], [ %54, %50 ]
%32 = phi i32 [ %29, %28 ], [ %51, %50 ]
%33 = sext i32 %31 to i64
%34 = getelementptr inbounds [257 x i32], [257 x i32]* %4, i64 0, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp sgt i32 %35, %32
br i1 %36, label %37, label %38
37: ; preds = %30
store i32 %35, i32* %2
br label %38
38: ; preds = %37, %30
%39 = phi i32 [ %35, %37 ], [ %32, %30 ]
%40 = icmp eq i32 %31, 90
%41 = add nsw i32 %31, 1
%42 = select i1 %40, i32 97, i32 %41
%43 = icmp slt i32 %42, 123
br i1 %43, label %44, label %55
44: ; preds = %38
%45 = sext i32 %42 to i64
%46 = getelementptr inbounds [257 x i32], [257 x i32]* %4, i64 0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = icmp sgt i32 %47, %39
br i1 %48, label %49, label %50
49: ; preds = %44
store i32 %47, i32* %2
br label %50
50: ; preds = %49, %44
%51 = phi i32 [ %47, %49 ], [ %39, %44 ]
%52 = icmp eq i32 %42, 90
%53 = add nsw i32 %42, 1
%54 = select i1 %52, i32 97, i32 %53
br label %30
55: ; preds = %38, %72
%56 = phi i32 [ %76, %72 ], [ %39, %38 ]
%57 = phi i32 [ %75, %72 ], [ %29, %38 ]
%58 = phi i32 [ %67, %72 ], [ 0, %38 ]
%59 = phi i32 [ %70, %72 ], [ 65, %38 ]
%60 = icmp eq i32 %57, %56
br i1 %60, label %61, label %66
61: ; preds = %55
%62 = trunc i32 %59 to i8
%63 = sext i32 %58 to i64
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %63
store i8 %62, i8* %64
%65 = add nsw i32 %58, 1
br label %66
66: ; preds = %61, %55
%67 = phi i32 [ %65, %61 ], [ %58, %55 ]
%68 = icmp eq i32 %59, 90
%69 = add nsw i32 %59, 1
%70 = select i1 %68, i32 97, i32 %69
%71 = icmp slt i32 %70, 123
br i1 %71, label %72, label %77
72: ; preds = %66
%73 = sext i32 %70 to i64
%74 = getelementptr inbounds [257 x i32], [257 x i32]* %4, i64 0, i64 %73
%75 = load i32, i32* %74
%76 = load i32, i32* %2
br label %55
77: ; preds = %66
%78 = sext i32 %67 to i64
%79 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %78
store i8 0, i8* %79
ret void
}