#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 *malloc(int);
int *gcd(int a, int b) {
  int *res = malloc(3 * sizeof(int));
  if (b == 0) {
    res[0] = a, res[1] = 1, res[2] = 0;
    return res;
  } else {
    int *val = gcd(b, a % b);
    int d = val[0];
    int x = val[2];
    int y = val[1];
    y -= (a / b) * x;
    res[0] = d, res[1] = x, res[2] = y;
    return res;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gcd>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %esi,-0x10(%rbp)
mov    $0xc,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1172 <gcd+0x52>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movl   $0x1,0x4(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movl   $0x0,0x8(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11de <gcd+0xbe>
mov    -0x10(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x10(%rbp)
mov    %edx,%esi
call   1040 <gcd@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    0x4(%rax),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x10(%rbp)
mov    %eax,%ecx
imul   -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x8(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gcd>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebp
mov    %edi,%r14d
mov    $0xc,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
test   %ebp,%ebp
je     1161 <gcd+0x41>
mov    %r14d,%eax
cltd
idiv   %ebp
mov    %eax,%r15d
mov    %ebp,%edi
mov    %edx,%esi
call   1040 <gcd@plt>
mov    (%rax),%r14d
mov    0x4(%rax),%ecx
mov    0x8(%rax),%eax
imul   %eax,%r15d
sub    %r15d,%ecx
jmp    1168 <gcd+0x48>
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x1,%eax
mov    %r14d,(%rbx)
mov    %eax,0x4(%rbx)
mov    %ecx,0x8(%rbx)
mov    %rbx,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define noalias i32* @gcd(i32 %0, i32 %1) {
%3 = tail call i32* @malloc(i32 12)
%4 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %11
5: ; preds = %2, %11
%6 = phi i32 [ %14, %11 ], [ %0, %2 ]
%7 = phi i32 [ %16, %11 ], [ 1, %2 ]
%8 = phi i32 [ %21, %11 ], [ 0, %2 ]
store i32 %6, i32* %3
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 1
store i32 %7, i32* %9
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 2
store i32 %8, i32* %10
ret i32* %3
11: ; preds = %2
%12 = srem i32 %0, %1
%13 = tail call i32* @gcd(i32 %1, i32 %12)
%14 = load i32, i32* %13
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 2
%16 = load i32, i32* %15
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 1
%18 = load i32, i32* %17
%19 = sdiv i32 %0, %1
%20 = mul nsw i32 %19, %16
%21 = sub nsw i32 %18, %20
br label %5
}