#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 */
char *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memcpy(char *, char **, int);
const char *MakeRailFence(const char *plaintext, int numCols, int numRows) {
  char *str = malloc(numRows * (numCols + 1));
  char arr[numRows][numCols + 1];
  for (int i = 0; i < numRows; i++) {
    for (int j = 0; j < numCols; j++) {
      arr[i][j] = ' ';
    }
    arr[i][numCols] = '\n';
  }
  arr[numRows - 1][numCols] = 0;
  int direction = 1;
  for (int i = 0, row = 0; i < numCols; i++) {
    arr[row][i] = plaintext[i];
    if (numRows != 1)
      row += direction;
    if (row == numRows - 1 || row == 0) {
      direction *= -1;
    }
  }
  memcpy(str, arr, numRows * (numCols + 1));
  return str;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<MakeRailFence>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    %rsp,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,%rsi
imul   %rax,%rsi
add    $0xf,%rsi
and    $0xfffffffffffffff0,%rsi
mov    %rsp,%rdx
sub    %rsi,%rdx
mov    %rdx,-0x50(%rbp)
mov    %rdx,%rsp
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11f9 <MakeRailFence+0xd9>
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11d0 <MakeRailFence+0xb0>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x58(%rbp),%rdx
movslq -0x34(%rbp),%rcx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
movb   $0x20,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    119b <MakeRailFence+0x7b>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x58(%rbp),%rdx
movslq -0x34(%rbp),%rcx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movb   $0xa,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1188 <MakeRailFence+0x68>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x58(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
movl   $0x1,-0x3c(%rbp)
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    12a7 <MakeRailFence+0x187>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x58(%rbp),%rsi
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x40(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,1),%dl
movslq -0x44(%rbp),%rcx
imul   %rsi,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
cmpl   $0x1,-0x10(%rbp)
je     1272 <MakeRailFence+0x152>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    -0x44(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     128d <MakeRailFence+0x16d>
cmpl   $0x0,-0x44(%rbp)
jne    1294 <MakeRailFence+0x174>
imul   $0xffffffff,-0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    1299 <MakeRailFence+0x179>
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    122e <MakeRailFence+0x10e>
mov    -0x50(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   %eax,%edx
call   1030 <memcpy@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<MakeRailFence>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x58,%rsp
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,-0x68(%rbp)
lea    0x1(%r15),%r13d
mov    %r13d,%r14d
imul   %edx,%r14d
mov    %r14d,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%r12
mov    %ebx,%eax
mov    %rax,-0x70(%rbp)
imul   %r13,%rax
add    $0xf,%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rsp,%rcx
sub    %rax,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rbp)
mov    %rcx,%rsp
mov    %r15d,%eax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
test   %ebx,%ebx
mov    %r12,-0x48(%rbp)
movslq %r15d,%rcx
jle    127a <MakeRailFence+0x14a>
cmp    $0x1,%ebx
mov    %rcx,-0x58(%rbp)
mov    %r14d,-0x3c(%rbp)
mov    %r13,-0x50(%rbp)
mov    %rbx,-0x60(%rbp)
jne    11c8 <MakeRailFence+0x98>
xor    %r14d,%r14d
testb  $0x1,-0x70(%rbp)
jne    1243 <MakeRailFence+0x113>
mov    -0x3c(%rbp),%r14d
mov    -0x48(%rbp),%r12
mov    -0x50(%rbp),%r13
jmp    1276 <MakeRailFence+0x146>
mov    -0x70(%rbp),%r12
and    $0xfffffffe,%r12d
lea    (%rcx,%r13,1),%rax
mov    %rax,-0x78(%rbp)
add    %r13,%r13
xor    %r14d,%r14d
mov    -0x30(%rbp),%rbx
jmp    1204 <MakeRailFence+0xd4>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    -0x78(%rbp),%rax
movb   $0xa,(%rbx,%rax,1)
add    $0x2,%r14
add    %r13,%rbx
cmp    %r14,%r12
je     11ad <MakeRailFence+0x7d>
test   %r15d,%r15d
jle    121e <MakeRailFence+0xee>
mov    %rbx,%rdi
mov    $0x20,%esi
mov    -0x38(%rbp),%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    -0x58(%rbp),%rcx
movb   $0xa,(%rbx,%rcx,1)
test   %r15d,%r15d
jle    11f0 <MakeRailFence+0xc0>
mov    -0x50(%rbp),%rax
lea    (%rbx,%rax,1),%rdi
mov    $0x20,%esi
mov    -0x38(%rbp),%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    -0x58(%rbp),%rcx
jmp    11f0 <MakeRailFence+0xc0>
mov    -0x50(%rbp),%r13
imul   %r13,%r14
add    -0x30(%rbp),%r14
test   %r15d,%r15d
jle    1269 <MakeRailFence+0x139>
mov    %r14,%rdi
mov    $0x20,%esi
mov    -0x38(%rbp),%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    -0x58(%rbp),%rcx
movb   $0xa,(%r14,%rcx,1)
mov    -0x3c(%rbp),%r14d
mov    -0x48(%rbp),%r12
mov    -0x60(%rbp),%rbx
lea    -0x1(%rbx),%r10d
movslq %r10d,%rax
imul   %r13,%rax
mov    -0x30(%rbp),%rsi
add    %rsi,%rax
movb   $0x0,(%rcx,%rax,1)
test   %r15d,%r15d
jle    135b <MakeRailFence+0x22b>
xor    %r9d,%r9d
cmp    $0x1,%r15d
jne    12a9 <MakeRailFence+0x179>
xor    %edx,%edx
jmp    133f <MakeRailFence+0x20f>
mov    -0x38(%rbp),%r8
and    $0xfffffffe,%r8d
mov    $0x1,%edi
xor    %edx,%edx
mov    %rbx,%r12
xor    %ebx,%ebx
mov    -0x68(%rbp),%r11
mov    -0x30(%rbp),%r15
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
cmp    $0x1,%r12d
mov    %edi,%esi
cmove  %r9d,%esi
add    %ebx,%esi
mov    %edi,%eax
neg    %eax
test   %esi,%esi
cmove  %eax,%edi
cmp    %r10d,%esi
cmove  %eax,%edi
cmp    $0x1,%r12d
movzbl (%r11,%rdx,1),%eax
movslq %ebx,%rbx
mov    %edi,%ecx
cmove  %r9d,%ecx
imul   %r13,%rbx
add    %r15,%rbx
mov    %al,(%rdx,%rbx,1)
movzbl 0x1(%r11,%rdx,1),%eax
movslq %esi,%rbx
mov    %rbx,%rsi
imul   %r13,%rsi
add    %r15,%rsi
mov    %al,0x1(%rdx,%rsi,1)
add    %ecx,%ebx
mov    %edi,%eax
neg    %eax
test   %ebx,%ebx
cmove  %eax,%edi
cmp    %r10d,%ebx
cmove  %eax,%edi
add    $0x2,%rdx
cmp    %rdx,%r8
jne    12d0 <MakeRailFence+0x1a0>
movslq %ebx,%r9
mov    -0x48(%rbp),%r12
testb  $0x1,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rsi
je     135b <MakeRailFence+0x22b>
mov    -0x68(%rbp),%rax
mov    (%rax,%rdx,1),%cl
imul   %r13,%r9
add    %rsi,%r9
mov    %cl,(%rdx,%r9,1)
mov    %r12,%rdi
mov    %r14d,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    %r12,%rax
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @MakeRailFence(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%16 = load i32, i32* %6
%17 = load i32, i32* %5
%18 = add nsw i32 %17, 1
%19 = mul nsw i32 %16, %18
%20 = call i8* @malloc(i32 %19)
store i8* %20, i8** %7
%21 = load i32, i32* %6
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = load i32, i32* %5
%24 = add nsw i32 %23, 1
%25 = zext i32 %24 to i64
%26 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %26, i8** %8
%27 = mul nuw i64 %22, %25
%28 = alloca i8, i64 %27
store i64 %22, i64* %9
store i64 %25, i64* %10
store i32 0, i32* %11
br label %29
29: ; preds = %57, %3
%30 = load i32, i32* %11
%31 = load i32, i32* %6
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %60
33: ; preds = %29
store i32 0, i32* %12
br label %34
34: ; preds = %46, %33
%35 = load i32, i32* %12
%36 = load i32, i32* %5
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %49
38: ; preds = %34
%39 = load i32, i32* %11
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = mul nsw i64 %40, %25
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %41
%43 = load i32, i32* %12
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %42, i64 %44
store i8 32, i8* %45
br label %46
46: ; preds = %38
%47 = load i32, i32* %12
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %12
br label %34
49: ; preds = %34
%50 = load i32, i32* %11
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = mul nsw i64 %51, %25
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %52
%54 = load i32, i32* %5
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i8, i8* %53, i64 %55
store i8 10, i8* %56
br label %57
57: ; preds = %49
%58 = load i32, i32* %11
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %11
br label %29
60: ; preds = %29
%61 = load i32, i32* %6
%62 = sub nsw i32 %61, 1
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = mul nsw i64 %63, %25
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %64
%66 = load i32, i32* %5
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %65, i64 %67
store i8 0, i8* %68
store i32 1, i32* %13
store i32 0, i32* %14
store i32 0, i32* %15
br label %69
69: ; preds = %104, %60
%70 = load i32, i32* %14
%71 = load i32, i32* %5
%72 = icmp slt i32 %70, %71
br i1 %72, label %73, label %107
73: ; preds = %69
%74 = load i8*, i8** %4
%75 = load i32, i32* %14
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i8, i8* %74, i64 %76
%78 = load i8, i8* %77
%79 = load i32, i32* %15
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = mul nsw i64 %80, %25
%82 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %81
%83 = load i32, i32* %14
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i8, i8* %82, i64 %84
store i8 %78, i8* %85
%86 = load i32, i32* %6
%87 = icmp ne i32 %86, 1
br i1 %87, label %88, label %92
88: ; preds = %73
%89 = load i32, i32* %13
%90 = load i32, i32* %15
%91 = add nsw i32 %90, %89
store i32 %91, i32* %15
br label %92
92: ; preds = %88, %73
%93 = load i32, i32* %15
%94 = load i32, i32* %6
%95 = sub nsw i32 %94, 1
%96 = icmp eq i32 %93, %95
br i1 %96, label %100, label %97
97: ; preds = %92
%98 = load i32, i32* %15
%99 = icmp eq i32 %98, 0
br i1 %99, label %100, label %103
100: ; preds = %97, %92
%101 = load i32, i32* %13
%102 = mul nsw i32 %101, -1
store i32 %102, i32* %13
br label %103
103: ; preds = %100, %97
br label %104
104: ; preds = %103
%105 = load i32, i32* %14
%106 = add nsw i32 %105, 1
store i32 %106, i32* %14
br label %69
107: ; preds = %69
%108 = load i8*, i8** %7
%109 = bitcast i8* %28 to i8**
%110 = load i32, i32* %6
%111 = load i32, i32* %5
%112 = add nsw i32 %111, 1
%113 = mul nsw i32 %110, %112
%114 = call i32 @memcpy(i8* %108, i8** %109, i32 %113)
%115 = load i8*, i8** %7
%116 = load i8*, i8** %8
ret i8* %115
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @MakeRailFence(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %1, 1
%5 = mul nsw i32 %4, %2
%6 = tail call i8* @malloc(i32 %5)
%7 = zext i32 %2 to i64
%8 = zext i32 %4 to i64
%9 = mul nuw i64 %7, %8
%10 = alloca i8, i64 %9
%11 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %11, label %14, label %12
12: ; preds = %3
%13 = sext i32 %1 to i64
br label %37
14: ; preds = %3
%15 = icmp sgt i32 %1, 0
%16 = sext i32 %1 to i64
%17 = zext i32 %1 to i64
%18 = and i64 %7, 1
%19 = icmp eq i32 %2, 1
br i1 %19, label %28, label %20
20: ; preds = %14
%21 = and i64 %7, 4294967294
br label %22
22: ; preds = %58, %20
%23 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %60, %58 ]
%24 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %61, %58 ]
%25 = mul nuw nsw i64 %23, %8
%26 = getelementptr i8, i8* %10, i64 %25
br i1 %15, label %27, label %52
27: ; preds = %22
br label %52
28: ; preds = %58, %14
%29 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %60, %58 ]
%30 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %30, label %37, label %31
31: ; preds = %28
%32 = mul nuw nsw i64 %29, %8
%33 = getelementptr i8, i8* %10, i64 %32
br i1 %15, label %34, label %35
34: ; preds = %31
br label %35
35: ; preds = %34, %31
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %33, i64 %16
store i8 10, i8* %36
br label %37
37: ; preds = %35, %28, %12
%38 = phi i64 [ %13, %12 ], [ %16, %28 ], [ %16, %35 ]
%39 = add nsw i32 %2, -1
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = mul nsw i64 %40, %8
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 %41
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %42, i64 %38
store i8 0, i8* %43
%44 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %44, label %45, label %75
45: ; preds = %37
%46 = icmp eq i32 %2, 1
%47 = zext i32 %1 to i64
%48 = and i64 %47, 1
%49 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %49, label %65, label %50
50: ; preds = %45
%51 = and i64 %47, 4294967294
br label %78
52: ; preds = %27, %22
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 %16
store i8 10, i8* %53
%54 = or i64 %23, 1
%55 = mul nuw nsw i64 %54, %8
%56 = getelementptr i8, i8* %10, i64 %55
br i1 %15, label %57, label %58
57: ; preds = %52
br label %58
58: ; preds = %57, %52
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %56, i64 %16
store i8 10, i8* %59
%60 = add nuw nsw i64 %23, 2
%61 = add i64 %24, 2
%62 = icmp eq i64 %61, %21
br i1 %62, label %28, label %22
63: ; preds = %78
%64 = sext i32 %104 to i64
br label %65
65: ; preds = %63, %45
%66 = phi i64 [ 0, %45 ], [ %110, %63 ]
%67 = phi i64 [ 0, %45 ], [ %64, %63 ]
%68 = icmp eq i64 %48, 0
br i1 %68, label %75, label %69
69: ; preds = %65
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %66
%71 = load i8, i8* %70
%72 = mul nsw i64 %67, %8
%73 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 %72
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %73, i64 %66
store i8 %71, i8* %74
br label %75
75: ; preds = %69, %65, %37
%76 = bitcast i8* %10 to i8**
%77 = call i32 @memcpy(i8* %6, i8** %76, i32 %5)
ret i8* %6
78: ; preds = %78, %50
%79 = phi i64 [ 0, %50 ], [ %110, %78 ]
%80 = phi i32 [ 0, %50 ], [ %104, %78 ]
%81 = phi i32 [ 1, %50 ], [ %109, %78 ]
%82 = phi i64 [ 0, %50 ], [ %111, %78 ]
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %79
%84 = load i8, i8* %83
%85 = sext i32 %80 to i64
%86 = mul nsw i64 %85, %8
%87 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 %86
%88 = getelementptr inbounds i8, i8* %87, i64 %79
store i8 %84, i8* %88
%89 = select i1 %46, i32 0, i32 %81
%90 = add nsw i32 %80, %89
%91 = icmp eq i32 %90, %39
%92 = icmp eq i32 %90, 0
%93 = or i1 %91, %92
%94 = sub nsw i32 0, %81
%95 = select i1 %93, i32 %94, i32 %81
%96 = or i64 %79, 1
%97 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %96
%98 = load i8, i8* %97
%99 = sext i32 %90 to i64
%100 = mul nsw i64 %99, %8
%101 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 %100
%102 = getelementptr inbounds i8, i8* %101, i64 %96
store i8 %98, i8* %102
%103 = select i1 %46, i32 0, i32 %95
%104 = add nsw i32 %90, %103
%105 = icmp eq i32 %104, %39
%106 = icmp eq i32 %104, 0
%107 = or i1 %105, %106
%108 = sub nsw i32 0, %95
%109 = select i1 %107, i32 %108, i32 %95
%110 = add nuw nsw i64 %79, 2
%111 = add i64 %82, 2
%112 = icmp eq i64 %111, %51
br i1 %112, label %63, label %78
}