#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 */
struct timeval {
  int dummy;
};

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ gettimeofday(struct timeval *, int /*<<< orphan*/ *);
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int, double, long);
int /*<<< orphan*/ timeval_subtract(double *, struct timeval *,
                                    struct timeval *);
int main() {
  struct timeval tdr0, tdr1;
  int *array;
  int num_el = 0;
  long int sum = 0;
  int i, j;
  double restime;
  array = (int *)malloc((1 << 25) * sizeof(int));
  for (j = 1; j < (1 << 25); j <<= 1) {
    sum = 0;
    gettimeofday(&tdr0, NULL);
    for (i = 0; i < (1 << 25); i += j) {
      array[i] *= 1;
      sum += array[i];
    }
    gettimeofday(&tdr1, NULL);
    timeval_subtract(&restime, &tdr1, &tdr0);
    printf("%10d\t%e\t%d\n", j, restime, sum);
    for (i = 0; i < (1 << 25); i++) {
      array[i] = 1;
    }
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    $0x8000000,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x2000000,-0x30(%rbp)
jge    1256 <main+0x116>
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
lea    -0x8(%rbp),%rdi
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%esi
call   1040 <gettimeofday@plt>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x2000000,-0x2c(%rbp)
jge    11dc <main+0x9c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
shl    $0x0,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movslq (%rax,%rcx,4),%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    119c <main+0x5c>
lea    -0x10(%rbp),%rdi
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%esi
call   1040 <gettimeofday@plt>
lea    -0x38(%rbp),%rdi
lea    -0x10(%rbp),%rsi
lea    -0x8(%rbp),%rdx
call   1050 <timeval_subtract@plt>
mov    -0x30(%rbp),%esi
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rdx
lea    0xdf3(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x2000000,-0x2c(%rbp)
jge    1243 <main+0x103>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1219 <main+0xd9>
jmp    1248 <main+0x108>
mov    -0x30(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1173 <main+0x33>
xor    %eax,%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    $0x8000000,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
add    $0x8,%rax
mov    %rax,0x8(%rsp)
mov    $0x1,%ebp
lea    0x20(%rsp),%r14
lea    0x18(%rsp),%r15
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r14,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1040 <gettimeofday@plt>
mov    %ebp,%r13d
mov    $0x1ffffff,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebp
mov    $0x0,%ecx
mov    $0x0,%r12d
cmp    $0x1,%ebp
jne    1260 <main+0x120>
add    $0x1,%rax
mov    %eax,%r8d
and    $0x3fffffc,%r8d
mov    %r8,%rcx
imul   %r13,%rcx
mov    %r13,%rsi
shl    $0x4,%rsi
mov    %r13,%rdi
shl    $0x5,%rdi
pxor   %xmm1,%xmm1
mov    0x8(%rsp),%rbp
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm0,%xmm0
nopl   0x0(%rax)
movq   -0x8(%rbp),%xmm2
movq   0x0(%rbp),%xmm3
pxor   %xmm4,%xmm4
pcmpgtd %xmm2,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm2
paddq  %xmm1,%xmm2
pxor   %xmm1,%xmm1
pcmpgtd %xmm3,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm3
paddq  %xmm0,%xmm3
movq   -0x8(%rbp,%rsi,1),%xmm1
movq   0x0(%rbp,%rsi,1),%xmm0
pxor   %xmm4,%xmm4
pcmpgtd %xmm1,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm1
paddq  %xmm2,%xmm1
pxor   %xmm2,%xmm2
pcmpgtd %xmm0,%xmm2
punpckldq %xmm2,%xmm0
paddq  %xmm3,%xmm0
add    $0x8,%rdx
add    %rdi,%rbp
cmp    %r8,%rdx
jne    11e0 <main+0xa0>
paddq  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddq  %xmm0,%xmm1
movq   %xmm1,%r12
cmp    %r8,%rax
je     1273 <main+0x133>
nopl   0x0(%rax)
movslq (%rbx,%rcx,4),%rax
add    %rax,%r12
add    %r13,%rcx
cmp    $0x2000000,%rcx
jb     1260 <main+0x120>
mov    %r15,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1040 <gettimeofday@plt>
lea    0x10(%rsp),%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1050 <timeval_subtract@plt>
movsd  0x10(%rsp),%xmm0
lea    0xd76(%rip),%rdi
mov    %r13d,%esi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
movdqa 0xd51(%rip),%xmm0
nop
movdqu %xmm0,(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0x10(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0x20(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0x30(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0x40(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0x50(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0x60(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0x70(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0x80(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0x90(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0xa0(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0xb0(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0xc0(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0xd0(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0xe0(%rbx,%rax,4)
movdqu %xmm0,0xf0(%rbx,%rax,4)
add    $0x40,%rax
cmp    $0x2000000,%rax
jne    12b0 <main+0x170>
add    %r13d,%r13d
mov    %r13d,%ebp
cmp    $0x2000000,%r13d
jl     1180 <main+0x40>
xor    %eax,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
%struct.timeval = type { i32 }
@.str = [12 x i8] c"%10d\09%e\09%d\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca %struct.timeval
%3 = alloca %struct.timeval
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double
store i32 0, i32* %1
store i32 0, i32* %5
store i64 0, i64* %6
%10 = call i64 @malloc(i32 134217728)
%11 = inttoptr i64 %10 to i32*
store i32* %11, i32** %4
store i32 1, i32* %8
br label %12
12: ; preds = %58, %0
%13 = load i32, i32* %8
%14 = icmp slt i32 %13, 33554432
br i1 %14, label %15, label %61
15: ; preds = %12
store i64 0, i64* %6
%16 = call i32 @gettimeofday(%struct.timeval* %2, i32* null)
store i32 0, i32* %7
br label %17
17: ; preds = %35, %15
%18 = load i32, i32* %7
%19 = icmp slt i32 %18, 33554432
br i1 %19, label %20, label %39
20: ; preds = %17
%21 = load i32*, i32** %4
%22 = load i32, i32* %7
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = mul nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %24
%27 = load i32*, i32** %4
%28 = load i32, i32* %7
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = load i64, i64* %6
%34 = add nsw i64 %33, %32
store i64 %34, i64* %6
br label %35
35: ; preds = %20
%36 = load i32, i32* %8
%37 = load i32, i32* %7
%38 = add nsw i32 %37, %36
store i32 %38, i32* %7
br label %17
39: ; preds = %17
%40 = call i32 @gettimeofday(%struct.timeval* %3, i32* null)
%41 = call i32 @timeval_subtract(double* %9, %struct.timeval* %3, %struct.timeval* %2)
%42 = load i32, i32* %8
%43 = load double, double* %9
%44 = load i64, i64* %6
%45 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %42, double %43, i64 %44)
store i32 0, i32* %7
br label %46
46: ; preds = %54, %39
%47 = load i32, i32* %7
%48 = icmp slt i32 %47, 33554432
br i1 %48, label %49, label %57
49: ; preds = %46
%50 = load i32*, i32** %4
%51 = load i32, i32* %7
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %52
store i32 1, i32* %53
br label %54
54: ; preds = %49
%55 = load i32, i32* %7
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %7
br label %46
57: ; preds = %46
br label %58
58: ; preds = %57
%59 = load i32, i32* %8
%60 = shl i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %8
br label %12
61: ; preds = %12
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
%struct.timeval = type { i32 }
@.str = [12 x i8] c"%10d\09%e\09%d\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca %struct.timeval
%2 = alloca %struct.timeval
%3 = alloca double
%4 = bitcast %struct.timeval* %1 to i8*
%5 = bitcast %struct.timeval* %2 to i8*
%6 = bitcast double* %3 to i8*
%7 = tail call i64 @malloc(i32 134217728)
%8 = inttoptr i64 %7 to i32*
br label %9
9: ; preds = %0, %113
%10 = phi i32 [ 1, %0 ], [ %114, %113 ]
%11 = call i32 @gettimeofday(%struct.timeval* %1, i32* null)
%12 = zext i32 %10 to i64
%13 = udiv i64 33554431, %12
%14 = add nuw nsw i64 %13, 1
%15 = icmp eq i32 %10, 1
br i1 %15, label %16, label %52
16: ; preds = %9
%17 = and i64 %14, 67108860
%18 = mul nuw nsw i64 %17, %12
br label %19
19: ; preds = %19, %16
%20 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %46, %19 ]
%21 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %16 ], [ %44, %19 ]
%22 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %16 ], [ %45, %19 ]
%23 = mul nuw nsw i64 %20, %12
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %23
%25 = bitcast i32* %24 to <2 x i32>*
%26 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %25
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 2
%28 = bitcast i32* %27 to <2 x i32>*
%29 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %28
%30 = sext <2 x i32> %26 to <2 x i64>
%31 = sext <2 x i32> %29 to <2 x i64>
%32 = add <2 x i64> %21, %30
%33 = add <2 x i64> %22, %31
%34 = or i64 %20, 4
%35 = mul nuw nsw i64 %34, %12
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %35
%37 = bitcast i32* %36 to <2 x i32>*
%38 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %37
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 2
%40 = bitcast i32* %39 to <2 x i32>*
%41 = load <2 x i32>, <2 x i32>* %40
%42 = sext <2 x i32> %38 to <2 x i64>
%43 = sext <2 x i32> %41 to <2 x i64>
%44 = add <2 x i64> %32, %42
%45 = add <2 x i64> %33, %43
%46 = add nuw nsw i64 %20, 8
%47 = icmp eq i64 %46, %17
br i1 %47, label %48, label %19
48: ; preds = %19
%49 = add <2 x i64> %45, %44
%50 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %49)
%51 = icmp eq i64 %14, %17
br i1 %51, label %64, label %52
52: ; preds = %9, %48
%53 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %18, %48 ]
%54 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %50, %48 ]
br label %55
55: ; preds = %52, %55
%56 = phi i64 [ %62, %55 ], [ %53, %52 ]
%57 = phi i64 [ %61, %55 ], [ %54, %52 ]
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %56
%59 = load i32, i32* %58
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = add nsw i64 %57, %60
%62 = add nuw nsw i64 %56, %12
%63 = icmp ult i64 %62, 33554432
br i1 %63, label %55, label %64
64: ; preds = %55, %48
%65 = phi i64 [ %50, %48 ], [ %61, %55 ]
%66 = call i32 @gettimeofday(%struct.timeval* %2, i32* null)
%67 = call i32 @timeval_subtract(double* %3, %struct.timeval* %2, %struct.timeval* %1)
%68 = load double, double* %3
%69 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([12 x i8], [12 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %10, double %68, i64 %65)
br label %70
70: ; preds = %70, %64
%71 = phi i64 [ 0, %64 ], [ %111, %70 ]
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %71
%73 = bitcast i32* %72 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %73
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 4
%75 = bitcast i32* %74 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %75
%76 = or i64 %71, 8
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %76
%78 = bitcast i32* %77 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %78
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 4
%80 = bitcast i32* %79 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %80
%81 = or i64 %71, 16
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %81
%83 = bitcast i32* %82 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %83
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 4
%85 = bitcast i32* %84 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %85
%86 = or i64 %71, 24
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %86
%88 = bitcast i32* %87 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %88
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 4
%90 = bitcast i32* %89 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %90
%91 = or i64 %71, 32
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %91
%93 = bitcast i32* %92 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %93
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %92, i64 4
%95 = bitcast i32* %94 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %95
%96 = or i64 %71, 40
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %96
%98 = bitcast i32* %97 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %98
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 4
%100 = bitcast i32* %99 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %100
%101 = or i64 %71, 48
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %101
%103 = bitcast i32* %102 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %103
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %102, i64 4
%105 = bitcast i32* %104 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %105
%106 = or i64 %71, 56
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %106
%108 = bitcast i32* %107 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %108
%109 = getelementptr inbounds i32, i32* %107, i64 4
%110 = bitcast i32* %109 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %110
%111 = add nuw nsw i64 %71, 64
%112 = icmp eq i64 %111, 33554432
br i1 %112, label %113, label %70
113: ; preds = %70
%114 = shl i32 %10, 1
%115 = icmp slt i32 %114, 33554432
br i1 %115, label %9, label %116
116: ; preds = %113
ret i32 0
}