#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*/ strcpy(char *, char *);
void dfs(int n, int left, int right, char *stack, int len, char **results,
         int *count) {
  if (len == 2 * n) {
    results[*count] = malloc((len + 1) * sizeof(char));
    strcpy(results[(*count)++], stack);
    return;
  }
  if (left < n) {
    stack[len] = '(';
    dfs(n, left + 1, right, stack, len + 1, results, count);
  }
  if (right < left) {
    stack[len] = ')';
    dfs(n, left, right + 1, stack, len + 1, results, count);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dfs>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    11ad <dfs+0x7d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x0,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%rdx
mov    (%rdx),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,(%rdx)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
call   1030 <strcpy@plt>
jmp    122f <dfs+0xff>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11ee <dfs+0xbe>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movb   $0x28,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%r8d
add    $0x1,%r8d
mov    -0x28(%rbp),%r9
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,(%rsp)
call   1050 <dfs@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    122f <dfs+0xff>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movb   $0x29,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    -0xc(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%r8d
add    $0x1,%r8d
mov    -0x28(%rbp),%r9
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,(%rsp)
call   1050 <dfs@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dfs>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %r9,0x28(%rsp)
mov    %r8d,%ebx
mov    %rcx,%r12
mov    %edi,%r15d
mov    0x70(%rsp),%rax
mov    %rax,0x20(%rsp)
lea    (%r15,%r15,1),%eax
cmp    %r8d,%eax
je     1205 <dfs+0xd5>
mov    %edx,%ebp
mov    %eax,0x10(%rsp)
lea    0x1(%rsi),%eax
mov    %eax,0x14(%rsp)
movslq %ebx,%r14
cmp    %esi,%edx
mov    %esi,%edx
cmovg  %ebp,%edx
add    $0x1,%ebx
mov    %r12,0x18(%rsp)
add    %r12,%r14
lea    (%r15,%r15,1),%r13d
neg    %r13d
mov    %rsi,0x30(%rsp)
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r15d,%esi
jge    11d8 <dfs+0xa8>
movb   $0x28,(%r14)
mov    0x20(%rsp),%rax
mov    %rax,(%rsp)
mov    %r15d,%edi
mov    0x14(%rsp),%esi
mov    %edx,%r12d
mov    %ebp,%edx
mov    0x18(%rsp),%rcx
mov    %ebx,%r8d
mov    0x28(%rsp),%r9
call   1050 <dfs@plt>
mov    %r12d,%edx
mov    0x30(%rsp),%rsi
cmp    %ebp,%edx
je     123e <dfs+0x10e>
movb   $0x29,(%r14)
add    $0x1,%ebp
add    $0x1,%r14
lea    (%rbx,%r13,1),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %ebx,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ebx
cmp    $0x1,%eax
jne    11a0 <dfs+0x70>
mov    0x10(%rsp),%eax
mov    %eax,%ebx
mov    0x18(%rsp),%r12
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    0x20(%rsp),%rsi
movslq (%rsi),%rcx
mov    0x28(%rsp),%rdx
mov    %rax,(%rdx,%rcx,8)
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,(%rsi)
mov    %rax,%rdi
mov    %r12,%rsi
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <strcpy@plt>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @dfs(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i8* %3, i32 %4, i8** %5, i32* %6) {
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i8*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i8**
%14 = alloca i32*
store i32 %0, i32* %8
store i32 %1, i32* %9
store i32 %2, i32* %10
store i8* %3, i8** %11
store i32 %4, i32* %12
store i8** %5, i8*** %13
store i32* %6, i32** %14
%15 = load i32, i32* %12
%16 = load i32, i32* %8
%17 = mul nsw i32 2, %16
%18 = icmp eq i32 %15, %17
br i1 %18, label %19, label %40
19: ; preds = %7
%20 = load i32, i32* %12
%21 = add nsw i32 %20, 1
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = mul i64 %22, 1
%24 = trunc i64 %23 to i32
%25 = call i8* @malloc(i32 %24)
%26 = load i8**, i8*** %13
%27 = load i32*, i32** %14
%28 = load i32, i32* %27
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i8*, i8** %26, i64 %29
store i8* %25, i8** %30
%31 = load i8**, i8*** %13
%32 = load i32*, i32** %14
%33 = load i32, i32* %32
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %32
%35 = sext i32 %33 to i64
%36 = getelementptr inbounds i8*, i8** %31, i64 %35
%37 = load i8*, i8** %36
%38 = load i8*, i8** %11
%39 = call i32 @strcpy(i8* %37, i8* %38)
br label %76
40: ; preds = %7
%41 = load i32, i32* %9
%42 = load i32, i32* %8
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %58
44: ; preds = %40
%45 = load i8*, i8** %11
%46 = load i32, i32* %12
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %45, i64 %47
store i8 40, i8* %48
%49 = load i32, i32* %8
%50 = load i32, i32* %9
%51 = add nsw i32 %50, 1
%52 = load i32, i32* %10
%53 = load i8*, i8** %11
%54 = load i32, i32* %12
%55 = add nsw i32 %54, 1
%56 = load i8**, i8*** %13
%57 = load i32*, i32** %14
br label %58
58: ; preds = %44, %40
%59 = load i32, i32* %10
%60 = load i32, i32* %9
%61 = icmp slt i32 %59, %60
br i1 %61, label %62, label %76
62: ; preds = %58
%63 = load i8*, i8** %11
%64 = load i32, i32* %12
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %63, i64 %65
store i8 41, i8* %66
%67 = load i32, i32* %8
%68 = load i32, i32* %9
%69 = load i32, i32* %10
%70 = add nsw i32 %69, 1
%71 = load i8*, i8** %11
%72 = load i32, i32* %12
%73 = add nsw i32 %72, 1
%74 = load i8**, i8*** %13
%75 = load i32*, i32** %14
br label %76
76: ; preds = %19, %62, %58
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @dfs(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i8* %3, i32 %4, i8** %5, i32* %6) {
%8 = shl nsw i32 %0, 1
%9 = icmp eq i32 %8, %4
br i1 %9, label %15, label %10
10: ; preds = %7
%11 = icmp slt i32 %1, %0
%12 = add nsw i32 %1, 1
%13 = sext i32 %4 to i64
%14 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %2, i32 %1)
br label %24
15: ; preds = %33, %7
%16 = phi i32 [ %4, %7 ], [ %8, %33 ]
%17 = add nsw i32 %16, 1
%18 = tail call i8* @malloc(i32 %17)
%19 = load i32, i32* %6
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i8*, i8** %5, i64 %20
store i8* %18, i8** %21
%22 = add nsw i32 %19, 1
store i32 %22, i32* %6
%23 = tail call i32 @strcpy(i8* %18, i8* %3)
br label %39
24: ; preds = %10, %33
%25 = phi i64 [ %13, %10 ], [ %36, %33 ]
%26 = phi i32 [ %2, %10 ], [ %35, %33 ]
br i1 %11, label %27, label %31
27: ; preds = %24
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %25
store i8 40, i8* %28
%29 = trunc i64 %25 to i32
%30 = add i32 %29, 1
tail call void @dfs(i32 %0, i32 %12, i32 %26, i8* %3, i32 %30, i8** %5, i32* %6)
br label %31
31: ; preds = %27, %24
%32 = icmp eq i32 %26, %14
br i1 %32, label %39, label %33
33: ; preds = %31
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %25
store i8 41, i8* %34
%35 = add i32 %26, 1
%36 = add nsw i64 %25, 1
%37 = trunc i64 %36 to i32
%38 = icmp eq i32 %8, %37
br i1 %38, label %15, label %24
39: ; preds = %31, %15
ret void
}