#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 *malloc(int);
int pow(int, int);
int sqrt(unsigned int);
int *EratosthenesSieve(unsigned int num) {
  int i = 0, j = 0, k = 0;
  int *sieve = malloc(sizeof(int) * (num - 2));
  for (i = 0; i < (num - 2); i++) {
    sieve[i] = 1;
  }
  for (i = 2; i < sqrt(num); i++) {
    if (sieve[i - 2] == 1) {
      k = 0;
      j = (pow(i, 2) + k * i);
      while (j < num) {
        sieve[j - 2] = 0;
        k++;
        j = (pow(i, 2) + k * i);
      }
    }
  }
  return sieve;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<EratosthenesSieve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,%eax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jae    119c <EratosthenesSieve+0x6c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    116e <EratosthenesSieve+0x3e>
movl   $0x2,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
call   1050 <sqrt@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    1254 <EratosthenesSieve+0x124>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jne    1241 <EratosthenesSieve+0x111>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    $0x2,%esi
call   1040 <pow@plt>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jae    123c <EratosthenesSieve+0x10c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    $0x2,%esi
call   1040 <pow@plt>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11f5 <EratosthenesSieve+0xc5>
jmp    1241 <EratosthenesSieve+0x111>
jmp    1246 <EratosthenesSieve+0x116>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    11a3 <EratosthenesSieve+0x73>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<EratosthenesSieve>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%r14d
lea    -0x2(%r14),%ebx
lea    -0x8(,%r14,4),%edi
ff
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
test   %ebx,%ebx
je     1271 <EratosthenesSieve+0x141>
mov    %ebx,%eax
cmp    $0x8,%ebx
jae    1164 <EratosthenesSieve+0x34>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1260 <EratosthenesSieve+0x130>
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rdi
mov    %rdi,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %esi,%edx
and    $0x7,%edx
cmp    $0x38,%rdi
jae    118a <EratosthenesSieve+0x5a>
xor    %edi,%edi
jmp    1225 <EratosthenesSieve+0xf5>
and    $0xfffffffffffffff8,%rsi
xor    %edi,%edi
movaps 0xe69(%rip),%xmm0
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movups %xmm0,(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0x10(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0x20(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0x30(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0x40(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0x50(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0x60(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0x70(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0x80(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0x90(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0xa0(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0xb0(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0xc0(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0xd0(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0xe0(%r15,%rdi,4)
movups %xmm0,0xf0(%r15,%rdi,4)
add    $0x40,%rdi
add    $0xfffffffffffffff8,%rsi
jne    11a0 <EratosthenesSieve+0x70>
test   %rdx,%rdx
je     1252 <EratosthenesSieve+0x122>
lea    (%r15,%rdi,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
shl    $0x5,%rdx
xor    %edi,%edi
movaps 0xdc1(%rip),%xmm0
nop
movups %xmm0,-0x10(%rsi,%rdi,1)
movups %xmm0,(%rsi,%rdi,1)
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%rdx
jne    1240 <EratosthenesSieve+0x110>
cmp    %rax,%rcx
je     1271 <EratosthenesSieve+0x141>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movl   $0x1,(%r15,%rcx,4)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1260 <EratosthenesSieve+0x130>
mov    %r14d,%edi
call   1050 <sqrt@plt>
cmp    $0x3,%eax
jl     12e9 <EratosthenesSieve+0x1b9>
mov    $0x2,%ebx
jmp    12a3 <EratosthenesSieve+0x173>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x1,%rbx
mov    %r14d,%edi
call   1050 <sqrt@plt>
cltq
cmp    %rax,%rbx
jge    12e9 <EratosthenesSieve+0x1b9>
cmpl   $0x1,-0x8(%r15,%rbx,4)
jne    1290 <EratosthenesSieve+0x160>
mov    %ebx,%edi
mov    $0x2,%esi
call   1040 <pow@plt>
cmp    %r14d,%eax
jae    1290 <EratosthenesSieve+0x160>
xor    %ebp,%ebp
xchg   %ax,%ax
cltq
movl   $0x0,-0x8(%r15,%rax,4)
mov    %ebx,%edi
mov    $0x2,%esi
call   1040 <pow@plt>
mov    %eax,%ecx
lea    (%rbx,%rcx,1),%eax
add    %ebp,%eax
add    %ebx,%ebp
add    %ebp,%ecx
cmp    %r14d,%ecx
jb     12c0 <EratosthenesSieve+0x190>
jmp    1290 <EratosthenesSieve+0x160>
mov    %r15,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define noalias i32* @EratosthenesSieve(i32 %0) {
%2 = add i32 %0, -2
%3 = shl i32 %2, 2
%4 = tail call i32* @malloc(i32 %3)
%5 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %5, label %80, label %6
6: ; preds = %1
%7 = zext i32 %2 to i64
%8 = icmp ult i32 %2, 8
br i1 %8, label %78, label %9
9: ; preds = %6
%10 = and i64 %7, 4294967288
%11 = add nsw i64 %10, -8
%12 = lshr exact i64 %11, 3
%13 = add nuw nsw i64 %12, 1
%14 = and i64 %13, 7
%15 = icmp ult i64 %11, 56
br i1 %15, label %63, label %16
16: ; preds = %9
%17 = and i64 %13, 4611686018427387896
br label %18
18: ; preds = %18, %16
%19 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %60, %18 ]
%20 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %61, %18 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %19
%22 = bitcast i32* %21 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %22
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 4
%24 = bitcast i32* %23 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %24
%25 = or i64 %19, 8
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %25
%27 = bitcast i32* %26 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %27
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 4
%29 = bitcast i32* %28 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %29
%30 = or i64 %19, 16
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %30
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %32
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 4
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %34
%35 = or i64 %19, 24
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %35
%37 = bitcast i32* %36 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %37
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 4
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %39
%40 = or i64 %19, 32
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %40
%42 = bitcast i32* %41 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %42
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 4
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %44
%45 = or i64 %19, 40
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %45
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %47
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 4
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %49
%50 = or i64 %19, 48
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %50
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %52
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 4
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %54
%55 = or i64 %19, 56
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %55
%57 = bitcast i32* %56 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %57
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 4
%59 = bitcast i32* %58 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %59
%60 = add nuw i64 %19, 64
%61 = add nuw i64 %20, 8
%62 = icmp eq i64 %61, %17
br i1 %62, label %63, label %18
63: ; preds = %18, %9
%64 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %60, %18 ]
%65 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %65, label %76, label %66
66: ; preds = %63, %66
%67 = phi i64 [ %73, %66 ], [ %64, %63 ]
%68 = phi i64 [ %74, %66 ], [ 0, %63 ]
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %67
%70 = bitcast i32* %69 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %70
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 4
%72 = bitcast i32* %71 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, <4 x i32>* %72
%73 = add nuw i64 %67, 8
%74 = add i64 %68, 1
%75 = icmp eq i64 %74, %14
br i1 %75, label %76, label %66
76: ; preds = %66, %63
%77 = icmp eq i64 %10, %7
br i1 %77, label %80, label %78
78: ; preds = %6, %76
%79 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %10, %76 ]
br label %83
80: ; preds = %83, %76, %1
%81 = tail call i32 @sqrt(i32 %0)
%82 = icmp sgt i32 %81, 2
br i1 %82, label %88, label %114
83: ; preds = %78, %83
%84 = phi i64 [ %86, %83 ], [ %79, %78 ]
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %84
store i32 1, i32* %85
%86 = add nuw nsw i64 %84, 1
%87 = icmp eq i64 %86, %7
br i1 %87, label %80, label %83
88: ; preds = %80, %109
%89 = phi i64 [ %110, %109 ], [ 2, %80 ]
%90 = add nsw i64 %89, -2
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %90
%92 = load i32, i32* %91
%93 = icmp eq i32 %92, 1
br i1 %93, label %94, label %109
94: ; preds = %88
%95 = trunc i64 %89 to i32
%96 = tail call i32 @pow(i32 %95, i32 2)
%97 = icmp ult i32 %96, %0
br i1 %97, label %98, label %109
98: ; preds = %94, %98
%99 = phi i32 [ %104, %98 ], [ 0, %94 ]
%100 = phi i32 [ %107, %98 ], [ %96, %94 ]
%101 = add nsw i32 %100, -2
%102 = sext i32 %101 to i64
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %102
store i32 0, i32* %103
%104 = add nuw nsw i32 %99, 1
%105 = tail call i32 @pow(i32 %95, i32 2)
%106 = mul nsw i32 %104, %95
%107 = add nsw i32 %105, %106
%108 = icmp ult i32 %107, %0
br i1 %108, label %98, label %109
109: ; preds = %98, %94, %88
%110 = add nuw nsw i64 %89, 1
%111 = tail call i32 @sqrt(i32 %0)
%112 = sext i32 %111 to i64
%113 = icmp slt i64 %110, %112
br i1 %113, label %88, label %114
114: ; preds = %109, %80
ret i32* %4
}