#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__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memset(int *, int, int);
int *prime_sieve(int pmax) {
  int *numbers = (int *)malloc(sizeof(int) * pmax);
  memset(numbers, 1, sizeof(int) * pmax);
  numbers[0] = 0;
  numbers[1] = 0;
  for (int n = 2; n < pmax; n++) {
    for (int i = 2 * n; i < pmax; i += n) {
      numbers[i] = 0;
    }
  }
  return numbers;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<prime_sieve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
mov    $0x1,%esi
call   1030 <memset@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x0,0x4(%rax)
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11c3 <prime_sieve+0xa3>
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11b0 <prime_sieve+0x90>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1187 <prime_sieve+0x67>
jmp    11b5 <prime_sieve+0x95>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1172 <prime_sieve+0x52>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<prime_sieve>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%ebx
lea    0x0(,%rbx,4),%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %rax,%rdi
mov    $0x1,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <memset@plt>
movq   $0x0,(%r14)
cmp    $0x3,%ebx
jl     11a1 <prime_sieve+0x81>
mov    %ebx,%eax
mov    %rax,(%rsp)
jne    11b3 <prime_sieve+0x93>
mov    $0x4,%r13d
mov    $0x2,%ecx
testb  $0x1,(%rsp)
je     11a1 <prime_sieve+0x81>
lea    (%rcx,%rcx,1),%eax
cmp    %ebx,%eax
jge    11a1 <prime_sieve+0x81>
lea    (%r14,%r13,4),%rdx
mov    %rcx,%rsi
shl    $0x2,%rsi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movl   $0x0,(%rdx)
add    %ecx,%r13d
add    %rsi,%rdx
cmp    %ebx,%r13d
jl     1190 <prime_sieve+0x70>
mov    %r14,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    -0x2(%rax),%r9
and    $0xfffffffffffffffe,%r9
lea    0x10(%r14),%r15
lea    0x18(%r14),%r10
mov    $0x4,%r13d
mov    $0x2,%ecx
mov    $0x8,%edx
mov    $0x6,%r11d
mov    $0x3,%ebp
mov    $0xc,%esi
xor    %r12d,%r12d
jmp    121c <prime_sieve+0xfc>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%rcx
add    $0x4,%r13
add    $0x2,%r12
add    $0x10,%r15
add    $0x8,%rdx
add    $0x4,%r11d
add    $0x2,%ebp
add    $0x10,%r10
add    $0x8,%rsi
cmp    %r9,%r12
je     116c <prime_sieve+0x4c>
lea    (%rcx,%rcx,1),%r8d
mov    %r13d,%edi
mov    %r15,%rax
cmp    %ebx,%r8d
jge    123f <prime_sieve+0x11f>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movl   $0x0,(%rax)
add    %rdx,%rax
add    %ecx,%edi
cmp    %ebx,%edi
jl     1230 <prime_sieve+0x110>
lea    (%rcx,%rcx,1),%eax
or     $0x2,%eax
cmp    %ebx,%eax
jge    11f0 <prime_sieve+0xd0>
mov    %r10,%rax
mov    %r11d,%edi
nop
movl   $0x0,(%rax)
add    %ebp,%edi
add    %rsi,%rax
cmp    %ebx,%edi
jl     1250 <prime_sieve+0x130>
jmp    11f0 <prime_sieve+0xd0>

LLVM IR (-O0):
define i32* @prime_sieve(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%6 = load i32, i32* %2
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = mul i64 4, %7
%9 = trunc i64 %8 to i32
%10 = call i64 @malloc(i32 %9)
%11 = inttoptr i64 %10 to i32*
store i32* %11, i32** %3
%12 = load i32*, i32** %3
%13 = load i32, i32* %2
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = mul i64 4, %14
%16 = trunc i64 %15 to i32
%17 = call i32 @memset(i32* %12, i32 1, i32 %16)
%18 = load i32*, i32** %3
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 0
store i32 0, i32* %19
%20 = load i32*, i32** %3
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 1
store i32 0, i32* %21
store i32 2, i32* %4
br label %22
22: ; preds = %43, %1
%23 = load i32, i32* %4
%24 = load i32, i32* %2
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %46
26: ; preds = %22
%27 = load i32, i32* %4
%28 = mul nsw i32 2, %27
store i32 %28, i32* %5
br label %29
29: ; preds = %38, %26
%30 = load i32, i32* %5
%31 = load i32, i32* %2
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %42
33: ; preds = %29
%34 = load i32*, i32** %3
%35 = load i32, i32* %5
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
store i32 0, i32* %37
br label %38
38: ; preds = %33
%39 = load i32, i32* %4
%40 = load i32, i32* %5
%41 = add nsw i32 %40, %39
store i32 %41, i32* %5
br label %29
42: ; preds = %29
br label %43
43: ; preds = %42
%44 = load i32, i32* %4
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %4
br label %22
46: ; preds = %22
%47 = load i32*, i32** %3
ret i32* %47
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @prime_sieve(i32 %0) {
%2 = shl i32 %0, 2
%3 = tail call i64 @malloc(i32 %2)
%4 = inttoptr i64 %3 to i32*
%5 = tail call i32 @memset(i32* %4, i32 1, i32 %2)
store i32 0, i32* %4
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 1
store i32 0, i32* %6
%7 = icmp sgt i32 %0, 2
br i1 %7, label %8, label %29
8: ; preds = %1
%9 = zext i32 %0 to i64
%10 = and i64 %9, 1
%11 = icmp eq i32 %0, 3
br i1 %11, label %15, label %12
12: ; preds = %8
%13 = add nsw i64 %9, -2
%14 = and i64 %13, -2
br label %30
15: ; preds = %50, %8
%16 = phi i64 [ 2, %8 ], [ %51, %50 ]
%17 = phi i64 [ 4, %8 ], [ %52, %50 ]
%18 = icmp ne i64 %10, 0
%19 = trunc i64 %16 to i32
%20 = shl nuw nsw i32 %19, 1
%21 = icmp slt i32 %20, %0
%22 = select i1 %18, i1 %21, i1 false
br i1 %22, label %23, label %29
23: ; preds = %15, %23
%24 = phi i64 [ %26, %23 ], [ %17, %15 ]
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %24
store i32 0, i32* %25
%26 = add nuw nsw i64 %24, %16
%27 = trunc i64 %26 to i32
%28 = icmp slt i32 %27, %0
br i1 %28, label %23, label %29
29: ; preds = %15, %23, %1
ret i32* %4
30: ; preds = %50, %12
%31 = phi i64 [ 2, %12 ], [ %51, %50 ]
%32 = phi i64 [ 4, %12 ], [ %52, %50 ]
%33 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %53, %50 ]
%34 = trunc i64 %31 to i32
%35 = shl nuw nsw i32 %34, 1
%36 = icmp slt i32 %35, %0
br i1 %36, label %55, label %37
37: ; preds = %55, %30
%38 = or i64 %31, 1
%39 = trunc i64 %38 to i32
%40 = shl nuw nsw i32 %39, 1
%41 = icmp slt i32 %40, %0
br i1 %41, label %42, label %50
42: ; preds = %37
%43 = or i64 %32, 2
br label %44
44: ; preds = %44, %42
%45 = phi i64 [ %47, %44 ], [ %43, %42 ]
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %45
store i32 0, i32* %46
%47 = add nuw nsw i64 %45, %38
%48 = trunc i64 %47 to i32
%49 = icmp slt i32 %48, %0
br i1 %49, label %44, label %50
50: ; preds = %44, %37
%51 = add nuw nsw i64 %31, 2
%52 = add nuw nsw i64 %32, 4
%53 = add nuw i64 %33, 2
%54 = icmp eq i64 %53, %14
br i1 %54, label %15, label %30
55: ; preds = %30, %55
%56 = phi i64 [ %58, %55 ], [ %32, %30 ]
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %56
store i32 0, i32* %57
%58 = add nuw nsw i64 %56, %31
%59 = trunc i64 %58 to i32
%60 = icmp slt i32 %59, %0
br i1 %60, label %55, label %37
}