#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 /*<<< orphan*/ printf(char *, int, int);
int main() {
  int longest = 0, terms = 0, i;
  unsigned long j;
  for (i = 1; i <= 1000000; i++) {
    j = i;
    int current_term = 1;
    while (j != 1) {
      current_term++;
      if (current_term > terms) {
        terms = current_term;
        longest = i;
      }
      if (j % 2 == 0)
        j /= 2;
      else
        j = 3 * j + 1;
    }
  }
  printf("Longest: %d (%d)\n", longest, terms);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
cmpl   $0xf4240,-0x10(%rbp)
jg     11c4 <main+0xb4>
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x18(%rbp)
je     11b1 <main+0xa1>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    117c <main+0x6c>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
jne    119f <main+0x8f>
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    11ac <main+0x9c>
imul   $0x3,-0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1150 <main+0x40>
jmp    11b6 <main+0xa6>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1134 <main+0x24>
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    -0xc(%rbp),%edx
lea    0xe2f(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
xor    %edx,%edx
mov    $0x1,%r8d
xor    %esi,%esi
jmp    112d <main+0x1d>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r8
cmp    $0xf4241,%r8
je     116a <main+0x5a>
cmp    $0x1,%r8
je     1120 <main+0x10>
mov    $0x2,%ecx
mov    %r8,%rdi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x1(%rcx),%eax
cmp    %edx,%eax
cmovge %r8d,%esi
cmovge %ecx,%edx
mov    %rdi,%rax
shr    %rax
test   $0x1,%dil
lea    0x1(%rdi,%rdi,2),%rdi
cmove  %rax,%rdi
add    $0x1,%ecx
cmp    $0x1,%rdi
jne    1140 <main+0x30>
jmp    1120 <main+0x10>
push   %rax
lea    0xe8e(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
pop    %rcx
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [18 x i8] c"Longest: %d (%d)\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
store i32 1, i32* %4
br label %7
7: ; preds = %38, %0
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp sle i32 %8, 1000000
br i1 %9, label %10, label %41
10: ; preds = %7
%11 = load i32, i32* %4
%12 = sext i32 %11 to i64
store i64 %12, i64* %5
store i32 1, i32* %6
br label %13
13: ; preds = %36, %10
%14 = load i64, i64* %5
%15 = icmp ne i64 %14, 1
br i1 %15, label %16, label %37
16: ; preds = %13
%17 = load i32, i32* %6
%18 = add nsw i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %6
%19 = load i32, i32* %6
%20 = load i32, i32* %3
%21 = icmp sgt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %25
22: ; preds = %16
%23 = load i32, i32* %6
store i32 %23, i32* %3
%24 = load i32, i32* %4
store i32 %24, i32* %2
br label %25
25: ; preds = %22, %16
%26 = load i64, i64* %5
%27 = urem i64 %26, 2
%28 = icmp eq i64 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %32
29: ; preds = %25
%30 = load i64, i64* %5
%31 = udiv i64 %30, 2
store i64 %31, i64* %5
br label %36
32: ; preds = %25
%33 = load i64, i64* %5
%34 = mul i64 3, %33
%35 = add i64 %34, 1
store i64 %35, i64* %5
br label %36
36: ; preds = %32, %29
br label %13
37: ; preds = %13
br label %38
38: ; preds = %37
%39 = load i32, i32* %4
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %4
br label %7
41: ; preds = %7
%42 = load i32, i32* %2
%43 = load i32, i32* %3
%44 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([18 x i8], [18 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %42, i32 %43)
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [18 x i8] c"Longest: %d (%d)\0A\00"
define i32 @main() {
br label %1
1: ; preds = %0, %24
%2 = phi i64 [ 1, %0 ], [ %27, %24 ]
%3 = phi i32 [ 0, %0 ], [ %26, %24 ]
%4 = phi i32 [ 0, %0 ], [ %25, %24 ]
%5 = icmp eq i64 %2, 1
br i1 %5, label %24, label %6
6: ; preds = %1
%7 = trunc i64 %2 to i32
br label %8
8: ; preds = %6, %8
%9 = phi i32 [ %13, %8 ], [ 1, %6 ]
%10 = phi i64 [ %22, %8 ], [ %2, %6 ]
%11 = phi i32 [ %16, %8 ], [ %3, %6 ]
%12 = phi i32 [ %15, %8 ], [ %4, %6 ]
%13 = add nuw nsw i32 %9, 1
%14 = icmp slt i32 %9, %11
%15 = select i1 %14, i32 %12, i32 %7
%16 = select i1 %14, i32 %11, i32 %13
%17 = and i64 %10, 1
%18 = icmp eq i64 %17, 0
%19 = lshr i64 %10, 1
%20 = mul i64 %10, 3
%21 = add i64 %20, 1
%22 = select i1 %18, i64 %19, i64 %21
%23 = icmp eq i64 %22, 1
br i1 %23, label %24, label %8
24: ; preds = %8, %1
%25 = phi i32 [ %4, %1 ], [ %15, %8 ]
%26 = phi i32 [ %3, %1 ], [ %16, %8 ]
%27 = add nuw nsw i64 %2, 1
%28 = icmp eq i64 %27, 1000001
br i1 %28, label %29, label %1
29: ; preds = %24
%30 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([18 x i8], [18 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %25, i32 %26)
ret i32 0
}