#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 *calloc(int, int);
int /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *);
int /*<<< orphan*/ getchar();
int /*<<< orphan*/ stderr;
int *sort(int *x, int n) {
  int *permutation;
  {
    while ((permutation = calloc(((n)), sizeof(int))) == NULL) {
      fprintf(stderr, "Memory allocation failed! Close some programs and hit "
                      "enter to try to continue.\n");
      getchar();
    }
  };
  for (int i = 0; i < n; i++)
    permutation[i] = i;
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    for (int j = 0; j < n - 1; j++) {
      if (x[j] < x[j + 1]) {
        int value = x[j + 1];
        x[j + 1] = x[j];
        x[j] = value;
        value = permutation[j + 1];
        permutation[j + 1] = permutation[j];
        permutation[j] = value;
      }
    }
  }
  return permutation;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jne    117b <sort+0x4b>
mov    0x2e7f(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xe96(%rip),%rsi
call   1050 <fprintf@plt>
mov    $0x0,%al
call   1040 <getchar@plt>
jmp    113f <sort+0xf>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11aa <sort+0x7a>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1182 <sort+0x52>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1294 <sort+0x164>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1281 <sort+0x151>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x24(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    126e <sort+0x13e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1273 <sort+0x143>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11c4 <sort+0x94>
jmp    1286 <sort+0x156>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11b1 <sort+0x81>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sort>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r13
mov    %esi,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
test   %rax,%rax
jne    1185 <sort+0x55>
mov    0x2e89(%rip),%r12
lea    0xf32(%rip),%r15
xchg   %ax,%ax
mov    (%r12),%edi
mov    %r15,%rsi
call   1050 <fprintf@plt>
xor    %eax,%eax
call   1040 <getchar@plt>
mov    %r14d,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
test   %rax,%rax
je     1160 <sort+0x30>
test   %r14d,%r14d
jle    1358 <sort+0x228>
mov    %r14d,%ecx
cmp    $0x8,%r14d
jae    119e <sort+0x6e>
xor    %edx,%edx
jmp    12f0 <sort+0x1c0>
mov    %ecx,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
lea    -0x8(%rdx),%rsi
mov    %rsi,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %edi,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x18,%rsi
jae    11ce <sort+0x9e>
movdqa 0xe39(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
jmp    1298 <sort+0x168>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdi
movdqa 0xe26(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
movdqa 0xe2b(%rip),%xmm8
movdqa 0xe32(%rip),%xmm9
movdqa 0xe39(%rip),%xmm10
movdqa 0xe41(%rip),%xmm4
movdqa 0xe49(%rip),%xmm5
movdqa 0xe51(%rip),%xmm6
movdqa 0xe59(%rip),%xmm7
movdqa 0xe61(%rip),%xmm1
nop
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm8,%xmm2
movdqu %xmm0,(%rax,%rsi,4)
movdqu %xmm2,0x10(%rax,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm10,%xmm3
movdqu %xmm2,0x20(%rax,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x30(%rax,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm5,%xmm3
movdqu %xmm2,0x40(%rax,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x50(%rax,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm6,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm7,%xmm3
movdqu %xmm2,0x60(%rax,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x70(%rax,%rsi,4)
add    $0x20,%rsi
paddd  %xmm1,%xmm0
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
jne    1220 <sort+0xf0>
test   %r8,%r8
je     12e0 <sort+0x1b0>
lea    (%rax,%rsi,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
shl    $0x5,%r8
xor    %edi,%edi
movdqa 0xd5d(%rip),%xmm1
movdqa 0xd65(%rip),%xmm2
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
movdqu %xmm0,-0x10(%rsi,%rdi,1)
movdqu %xmm3,(%rsi,%rdi,1)
paddd  %xmm2,%xmm0
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%r8
jne    12c0 <sort+0x190>
cmp    %rcx,%rdx
je     12fc <sort+0x1cc>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %edx,(%rax,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    12f0 <sort+0x1c0>
test   %r14d,%r14d
jle    1358 <sort+0x228>
lea    -0x1(%r14),%ecx
xor    %r8d,%r8d
jmp    1319 <sort+0x1e9>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r8d
cmp    %r14d,%r8d
je     1358 <sort+0x228>
cmp    $0x1,%r14d
je     1310 <sort+0x1e0>
mov    0x0(%r13),%ebx
xor    %edi,%edi
jmp    1347 <sort+0x217>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,0x4(%r13,%rdi,4)
mov    %esi,0x0(%r13,%rdi,4)
rolq   $0x20,(%rax,%rdi,4)
mov    %rdx,%rdi
cmp    %rdx,%rcx
je     1310 <sort+0x1e0>
lea    0x1(%rdi),%rdx
mov    0x4(%r13,%rdi,4),%esi
cmp    %esi,%ebx
jl     1330 <sort+0x200>
mov    %esi,%ebx
jmp    133f <sort+0x20f>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [81 x i8] c"Memory allocation failed! Close some programs and hit enter to try to continue.\0A\00"
define i32* @sort(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
br label %10
10: ; preds = %14, %2
%11 = load i32, i32* %4
%12 = call i32* @calloc(i32 %11, i32 4)
store i32* %12, i32** %5
%13 = icmp eq i32* %12, null
br i1 %13, label %14, label %18
14: ; preds = %10
%15 = load i32, i32* @stderr
%16 = call i32 @fprintf(i32 %15, i8* getelementptr inbounds ([81 x i8], [81 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%17 = call i32 (...) @getchar()
br label %10
18: ; preds = %10
store i32 0, i32* %6
br label %19
19: ; preds = %29, %18
%20 = load i32, i32* %6
%21 = load i32, i32* %4
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %32
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %6
%25 = load i32*, i32** %5
%26 = load i32, i32* %6
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
store i32 %24, i32* %28
br label %29
29: ; preds = %23
%30 = load i32, i32* %6
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %6
br label %19
32: ; preds = %19
store i32 0, i32* %7
br label %33
33: ; preds = %104, %32
%34 = load i32, i32* %7
%35 = load i32, i32* %4
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %107
37: ; preds = %33
store i32 0, i32* %8
br label %38
38: ; preds = %100, %37
%39 = load i32, i32* %8
%40 = load i32, i32* %4
%41 = sub nsw i32 %40, 1
%42 = icmp slt i32 %39, %41
br i1 %42, label %43, label %103
43: ; preds = %38
%44 = load i32*, i32** %3
%45 = load i32, i32* %8
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = load i32*, i32** %3
%50 = load i32, i32* %8
%51 = add nsw i32 %50, 1
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = icmp slt i32 %48, %54
br i1 %55, label %56, label %99
56: ; preds = %43
%57 = load i32*, i32** %3
%58 = load i32, i32* %8
%59 = add nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
store i32 %62, i32* %9
%63 = load i32*, i32** %3
%64 = load i32, i32* %8
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = load i32*, i32** %3
%69 = load i32, i32* %8
%70 = add nsw i32 %69, 1
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %71
store i32 %67, i32* %72
%73 = load i32, i32* %9
%74 = load i32*, i32** %3
%75 = load i32, i32* %8
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %76
store i32 %73, i32* %77
%78 = load i32*, i32** %5
%79 = load i32, i32* %8
%80 = add nsw i32 %79, 1
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %81
%83 = load i32, i32* %82
store i32 %83, i32* %9
%84 = load i32*, i32** %5
%85 = load i32, i32* %8
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %86
%88 = load i32, i32* %87
%89 = load i32*, i32** %5
%90 = load i32, i32* %8
%91 = add nsw i32 %90, 1
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %89, i64 %92
store i32 %88, i32* %93
%94 = load i32, i32* %9
%95 = load i32*, i32** %5
%96 = load i32, i32* %8
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %95, i64 %97
store i32 %94, i32* %98
br label %99
99: ; preds = %56, %43
br label %100
100: ; preds = %99
%101 = load i32, i32* %8
%102 = add nsw i32 %101, 1
store i32 %102, i32* %8
br label %38
103: ; preds = %38
br label %104
104: ; preds = %103
%105 = load i32, i32* %7
%106 = add nsw i32 %105, 1
store i32 %106, i32* %7
br label %33
107: ; preds = %33
%108 = load i32*, i32** %5
ret i32* %108
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [81 x i8] c"Memory allocation failed! Close some programs and hit enter to try to continue.\0A\00"
define noalias i32* @sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = tail call i32* @calloc(i32 %1, i32 4)
%4 = icmp eq i32* %3, null
br i1 %4, label %75, label %5
5: ; preds = %75, %2
%6 = phi i32* [ %3, %2 ], [ %79, %75 ]
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %7, label %8, label %96
8: ; preds = %5
%9 = zext i32 %1 to i64
%10 = icmp ult i32 %1, 8
br i1 %10, label %73, label %11
11: ; preds = %8
%12 = and i64 %9, 4294967288
%13 = add nsw i64 %12, -8
%14 = lshr exact i64 %13, 3
%15 = add nuw nsw i64 %14, 1
%16 = and i64 %15, 3
%17 = icmp ult i64 %13, 24
br i1 %17, label %54, label %18
18: ; preds = %11
%19 = and i64 %15, 4611686018427387900
br label %20
20: ; preds = %20, %18
%21 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %50, %20 ]
%22 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %18 ], [ %51, %20 ]
%23 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %52, %20 ]
%24 = add <4 x i32> %22, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %21
%26 = bitcast i32* %25 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %22, <4 x i32>* %26
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 4
%28 = bitcast i32* %27 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %24, <4 x i32>* %28
%29 = or i64 %21, 8
%30 = add <4 x i32> %22, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%31 = add <4 x i32> %22, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %29
%33 = bitcast i32* %32 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %30, <4 x i32>* %33
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 4
%35 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %31, <4 x i32>* %35
%36 = or i64 %21, 16
%37 = add <4 x i32> %22, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%38 = add <4 x i32> %22, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %36
%40 = bitcast i32* %39 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %37, <4 x i32>* %40
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 4
%42 = bitcast i32* %41 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %38, <4 x i32>* %42
%43 = or i64 %21, 24
%44 = add <4 x i32> %22, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%45 = add <4 x i32> %22, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %43
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %44, <4 x i32>* %47
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 4
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %45, <4 x i32>* %49
%50 = add nuw i64 %21, 32
%51 = add <4 x i32> %22, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%52 = add i64 %23, 4
%53 = icmp eq i64 %52, %19
br i1 %53, label %54, label %20
54: ; preds = %20, %11
%55 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %50, %20 ]
%56 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %11 ], [ %51, %20 ]
%57 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %57, label %71, label %58
58: ; preds = %54, %58
%59 = phi i64 [ %67, %58 ], [ %55, %54 ]
%60 = phi <4 x i32> [ %68, %58 ], [ %56, %54 ]
%61 = phi i64 [ %69, %58 ], [ 0, %54 ]
%62 = add <4 x i32> %60, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %59
%64 = bitcast i32* %63 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %60, <4 x i32>* %64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 4
%66 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %62, <4 x i32>* %66
%67 = add nuw i64 %59, 8
%68 = add <4 x i32> %60, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%69 = add i64 %61, 1
%70 = icmp eq i64 %69, %16
br i1 %70, label %71, label %58
71: ; preds = %58, %54
%72 = icmp eq i64 %12, %9
br i1 %72, label %81, label %73
73: ; preds = %8, %71
%74 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %12, %71 ]
br label %86
75: ; preds = %2, %75
%76 = load i32, i32* @stderr
%77 = tail call i32 @fprintf(i32 %76, i8* getelementptr inbounds ([81 x i8], [81 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%78 = tail call i32 (...) @getchar()
%79 = tail call i32* @calloc(i32 %1, i32 4)
%80 = icmp eq i32* %79, null
br i1 %80, label %75, label %5
81: ; preds = %86, %71
br i1 %7, label %82, label %96
82: ; preds = %81
%83 = add nsw i32 %1, -1
%84 = icmp eq i32 %1, 1
%85 = zext i32 %83 to i64
br label %92
86: ; preds = %73, %86
%87 = phi i64 [ %90, %86 ], [ %74, %73 ]
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %87
%89 = trunc i64 %87 to i32
store i32 %89, i32* %88
%90 = add nuw nsw i64 %87, 1
%91 = icmp eq i64 %90, %9
br i1 %91, label %81, label %86
92: ; preds = %82, %97
%93 = phi i32 [ 0, %82 ], [ %98, %97 ]
br i1 %84, label %97, label %94
94: ; preds = %92
%95 = load i32, i32* %0
br label %100
96: ; preds = %97, %5, %81
ret i32* %6
97: ; preds = %113, %92
%98 = add nuw nsw i32 %93, 1
%99 = icmp eq i32 %98, %1
br i1 %99, label %96, label %92
100: ; preds = %94, %113
%101 = phi i32 [ %95, %94 ], [ %114, %113 ]
%102 = phi i64 [ 0, %94 ], [ %103, %113 ]
%103 = add nuw nsw i64 %102, 1
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %103
%105 = load i32, i32* %104
%106 = icmp slt i32 %101, %105
br i1 %106, label %107, label %113
107: ; preds = %100
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %102
store i32 %101, i32* %104
store i32 %105, i32* %108
%109 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %103
%110 = load i32, i32* %109
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %102
%112 = load i32, i32* %111
store i32 %112, i32* %109
store i32 %110, i32* %111
br label %113
113: ; preds = %100, %107
%114 = phi i32 [ %105, %100 ], [ %101, %107 ]
%115 = icmp eq i64 %103, %85
br i1 %115, label %97, label %100
}