#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 numdiff(int, char *, char *);
double calc_pi(int sum, int freq[], int nsites, char **val, int nhap) {
  int chap, chap2;
  double het;
  het = 0;
  for (chap = 0; chap < nhap; ++chap) {
    for (chap2 = chap + 1; chap2 < nhap; ++chap2) {
      het += freq[chap] * freq[chap2] * numdiff(nsites, val[chap], val[chap2]);
    }
  }
  het /= sum * (sum - 1) / 2;
  return (het);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_pi>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8d,-0x24(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11cb <calc_pi+0xbb>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11b8 <calc_pi+0xa8>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
call   1030 <numdiff@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x3c(%rbp),%eax
imul   %ecx,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
addsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    114e <calc_pi+0x3e>
jmp    11bd <calc_pi+0xad>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1139 <calc_pi+0x29>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_pi>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rdi,0x8(%rsp)
test   %r8d,%r8d
jle    11f5 <calc_pi+0xe5>
mov    %rcx,%r12
mov    %edx,%eax
mov    %r8d,%edx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ebp,%ebp
mov    %rdx,%rdi
mov    %rsi,%r15
mov    %rcx,%r9
mov    %rdx,0x10(%rsp)
mov    %rsi,0x20(%rsp)
mov    %eax,0x4(%rsp)
jmp    117b <calc_pi+0x6b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x8,%r9
add    $0x4,%r15
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
mov    0x10(%rsp),%rdx
mov    0x18(%rsp),%rbp
cmp    %rdx,%rbp
je     11f9 <calc_pi+0xe9>
lea    0x1(%rbp),%rbx
mov    %rbx,0x18(%rsp)
cmp    %rdx,%rbx
jae    1160 <calc_pi+0x50>
mov    $0x1,%r13d
mov    %rdi,0x28(%rsp)
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  %xmm0,0x30(%rsp)
mov    (%r15,%r13,4),%r14d
imul   (%rsi,%rbp,4),%r14d
mov    (%r12,%rbp,8),%rsi
mov    (%r9,%r13,8),%rdx
mov    %eax,%edi
mov    %r9,%rbx
call   1030 <numdiff@plt>
mov    %rbx,%r9
mov    0x28(%rsp),%rdi
mov    0x20(%rsp),%rsi
movsd  0x30(%rsp),%xmm0
imul   %r14d,%eax
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %eax,%xmm1
mov    0x4(%rsp),%eax
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%r13
cmp    %r13,%rdi
jne    11a0 <calc_pi+0x90>
jmp    1160 <calc_pi+0x50>
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    0x8(%rsp),%rcx
lea    -0x1(%rcx),%eax
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %ecx,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @calc_pi(i32 %0, i32* %1, i32 %2, i8** %3, i32 %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i8**
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca double
store i32 %0, i32* %6
store i32* %1, i32** %7
store i32 %2, i32* %8
store i8** %3, i8*** %9
store i32 %4, i32* %10
store double 0.000000e+00, double* %13
store i32 0, i32* %11
br label %14
14: ; preds = %57, %5
%15 = load i32, i32* %11
%16 = load i32, i32* %10
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %60
18: ; preds = %14
%19 = load i32, i32* %11
%20 = add nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %12
br label %21
21: ; preds = %53, %18
%22 = load i32, i32* %12
%23 = load i32, i32* %10
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %56
25: ; preds = %21
%26 = load i32*, i32** %7
%27 = load i32, i32* %11
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = load i32*, i32** %7
%32 = load i32, i32* %12
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = mul nsw i32 %30, %35
%37 = load i32, i32* %8
%38 = load i8**, i8*** %9
%39 = load i32, i32* %11
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i8*, i8** %38, i64 %40
%42 = load i8*, i8** %41
%43 = load i8**, i8*** %9
%44 = load i32, i32* %12
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i8*, i8** %43, i64 %45
%47 = load i8*, i8** %46
%48 = call i32 @numdiff(i32 %37, i8* %42, i8* %47)
%49 = mul nsw i32 %36, %48
%50 = sitofp i32 %49 to double
%51 = load double, double* %13
%52 = fadd double %51, %50
store double %52, double* %13
br label %53
53: ; preds = %25
%54 = load i32, i32* %12
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %12
br label %21
56: ; preds = %21
br label %57
57: ; preds = %56
%58 = load i32, i32* %11
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %11
br label %14
60: ; preds = %14
%61 = load i32, i32* %6
%62 = load i32, i32* %6
%63 = sub nsw i32 %62, 1
%64 = mul nsw i32 %61, %63
%65 = sdiv i32 %64, 2
%66 = sitofp i32 %65 to double
%67 = load double, double* %13
%68 = fdiv double %67, %66
store double %68, double* %13
%69 = load double, double* %13
ret double %69
}

LLVM IR (-O2):
define double @calc_pi(i32 %0, i32* nocapture %1, i32 %2, i8** nocapture %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %6, label %7, label %39
7: ; preds = %5
%8 = zext i32 %4 to i64
%9 = zext i32 %4 to i64
br label %14
10: ; preds = %23, %14
%11 = phi double [ %17, %14 ], [ %36, %23 ]
%12 = add nuw nsw i64 %16, 1
%13 = icmp eq i64 %18, %9
br i1 %13, label %39, label %14
14: ; preds = %7, %10
%15 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %18, %10 ]
%16 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %12, %10 ]
%17 = phi double [ 0.000000e+00, %7 ], [ %11, %10 ]
%18 = add nuw nsw i64 %15, 1
%19 = icmp ult i64 %18, %8
br i1 %19, label %20, label %10
20: ; preds = %14
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %15
%22 = getelementptr inbounds i8*, i8** %3, i64 %15
br label %23
23: ; preds = %20, %23
%24 = phi i64 [ %16, %20 ], [ %37, %23 ]
%25 = phi double [ %17, %20 ], [ %36, %23 ]
%26 = load i32, i32* %21
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %24
%28 = load i32, i32* %27
%29 = mul nsw i32 %28, %26
%30 = load i8*, i8** %22
%31 = getelementptr inbounds i8*, i8** %3, i64 %24
%32 = load i8*, i8** %31
%33 = tail call i32 @numdiff(i32 %2, i8* %30, i8* %32)
%34 = mul nsw i32 %29, %33
%35 = sitofp i32 %34 to double
%36 = fadd double %25, %35
%37 = add nuw nsw i64 %24, 1
%38 = icmp eq i64 %37, %9
br i1 %38, label %10, label %23
39: ; preds = %10, %5
%40 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %11, %10 ]
%41 = add nsw i32 %0, -1
%42 = mul nsw i32 %41, %0
%43 = sdiv i32 %42, 2
%44 = sitofp i32 %43 to double
%45 = fdiv double %40, %44
ret double %45
}