#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*/ exp(int);
double pow(int /*<<< orphan*/, double);
int sample(double *p, int n, double r) {
  int low, high, mid, i;
  double max, sum;
  low = 0;
  high = n;
  mid = n / 2;
  max = p[0];
  for (i = 1; i < n; i++)
    max = p[i] > max ? p[i] : max;
  for (i = 0; i < n; i++)
    p[i] = pow(exp(1), p[i] - max);
  sum = 0;
  for (i = 0; i < n; i++)
    sum = sum + p[i];
  for (i = 0; i < n; i++)
    p[i] = p[i] / sum;
  for (i = 1; i < n; i++)
    p[i] = p[i] + p[i - 1];
  while (low <= high) {
    mid = (low + high) / 2;
    if (r == p[mid]) {
      if (mid >= n)
        return n - 1;
      return mid;
    } else if (r > p[mid])
      low = mid + 1;
    else if (r < p[mid])
      high = mid - 1;
  }
  if (low >= n)
    return n - 1;
  return low;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sample>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11c0 <sample+0xa0>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
ucomisd -0x38(%rbp),%xmm0
jbe    119e <sample+0x7e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
jmp    11a8 <sample+0x88>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x48(%rbp)
movsd  -0x48(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1163 <sample+0x43>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1211 <sample+0xf1>
mov    $0x1,%edi
call   1030 <exp@plt>
mov    %eax,%edi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
subsd  -0x38(%rbp),%xmm0
call   1040 <pow@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11c7 <sample+0xa7>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1251 <sample+0x131>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1220 <sample+0x100>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1291 <sample+0x171>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
divsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1258 <sample+0x138>
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12de <sample+0x1be>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1298 <sample+0x178>
jmp    12e3 <sample+0x1c3>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jg     139d <sample+0x27d>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
ucomisd (%rax,%rcx,8),%xmm0
jne    1343 <sample+0x223>
jp     1343 <sample+0x223>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jl     1338 <sample+0x218>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    13bd <sample+0x29d>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    13bd <sample+0x29d>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
ucomisd (%rax,%rcx,8),%xmm0
jbe    1369 <sample+0x249>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1393 <sample+0x273>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    138e <sample+0x26e>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1393 <sample+0x273>
jmp    1398 <sample+0x278>
jmp    12e3 <sample+0x1c3>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jl     13b7 <sample+0x297>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    13bd <sample+0x29d>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sample>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r12
movsd  (%rdi),%xmm2
mov    %esi,%r15d
cmp    $0x2,%esi
jl     1157 <sample+0x37>
lea    -0x1(%r15),%rdx
lea    -0x2(%r15),%rcx
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    115d <sample+0x3d>
mov    $0x1,%ecx
jmp    11a9 <sample+0x89>
movapd %xmm2,%xmm1
jmp    11d6 <sample+0xb6>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  0x8(%r12,%rcx,8),%xmm1
maxsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x10(%r12,%rcx,8),%xmm2
maxsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x18(%r12,%rcx,8),%xmm1
maxsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x20(%r12,%rcx,8),%xmm2
maxsd  %xmm1,%xmm2
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1170 <sample+0x50>
add    $0x1,%rcx
movapd %xmm2,%xmm1
test   %rax,%rax
je     11d6 <sample+0xb6>
lea    (%r12,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm1
maxsd  %xmm2,%xmm1
add    $0x1,%rdx
movapd %xmm1,%xmm2
cmp    %rdx,%rax
jne    11c0 <sample+0xa0>
test   %r14d,%r14d
jle    1369 <sample+0x249>
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
xor    %ebx,%ebx
movsd  %xmm1,0x10(%rsp)
nopl   (%rax)
mov    $0x1,%edi
call   1030 <exp@plt>
movsd  (%r12,%rbx,8),%xmm0
subsd  0x10(%rsp),%xmm0
mov    %eax,%edi
call   1040 <pow@plt>
movsd  %xmm0,(%r12,%rbx,8)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r15
jne    11f0 <sample+0xd0>
test   %r14d,%r14d
movsd  0x8(%rsp),%xmm0
jle    1369 <sample+0x249>
lea    -0x1(%r15),%rcx
mov    %r15d,%eax
and    $0x7,%eax
cmp    $0x7,%rcx
jae    1243 <sample+0x123>
xorpd  %xmm4,%xmm4
xor    %ecx,%ecx
jmp    1290 <sample+0x170>
mov    %r15d,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
xorpd  %xmm4,%xmm4
xor    %ecx,%ecx
nop
addsd  (%r12,%rcx,8),%xmm4
addsd  0x8(%r12,%rcx,8),%xmm4
addsd  0x10(%r12,%rcx,8),%xmm4
addsd  0x18(%r12,%rcx,8),%xmm4
addsd  0x20(%r12,%rcx,8),%xmm4
addsd  0x28(%r12,%rcx,8),%xmm4
addsd  0x30(%r12,%rcx,8),%xmm4
addsd  0x38(%r12,%rcx,8),%xmm4
add    $0x8,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1250 <sample+0x130>
test   %rax,%rax
je     12ae <sample+0x18e>
lea    (%r12,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
addsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm4
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    12a0 <sample+0x180>
test   %r14d,%r14d
jle    1369 <sample+0x249>
cmp    $0x1,%r14d
jne    12c4 <sample+0x1a4>
xor    %eax,%eax
jmp    1350 <sample+0x230>
mov    %r15d,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
movapd %xmm4,%xmm1
unpcklpd %xmm4,%xmm1
lea    -0x2(%rax),%rdx
mov    %rdx,%rcx
shr    %rcx
add    $0x1,%rcx
test   %rdx,%rdx
je     1461 <sample+0x341>
mov    %rcx,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movupd (%r12,%rdx,8),%xmm2
movupd 0x10(%r12,%rdx,8),%xmm3
divpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,(%r12,%rdx,8)
divpd  %xmm1,%xmm3
movupd %xmm3,0x10(%r12,%rdx,8)
add    $0x4,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    1300 <sample+0x1e0>
test   $0x1,%cl
je     1341 <sample+0x221>
movupd (%r12,%rdx,8),%xmm2
divpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,(%r12,%rdx,8)
cmp    %r15,%rax
je     1369 <sample+0x249>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r12,%rax,8),%xmm1
divsd  %xmm4,%xmm1
movsd  %xmm1,(%r12,%rax,8)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r15
jne    1350 <sample+0x230>
cmp    $0x2,%r14d
jl     1403 <sample+0x2e3>
movsd  (%r12),%xmm1
lea    -0x1(%r15),%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%r15
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x3,%r15
jb     13e5 <sample+0x2c5>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
addsd  0x8(%r12,%rcx,8),%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%r12,%rcx,8)
addsd  0x10(%r12,%rcx,8),%xmm1
movsd  %xmm1,0x10(%r12,%rcx,8)
addsd  0x18(%r12,%rcx,8),%xmm1
movsd  %xmm1,0x18(%r12,%rcx,8)
addsd  0x20(%r12,%rcx,8),%xmm1
movsd  %xmm1,0x20(%r12,%rcx,8)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    13a0 <sample+0x280>
add    $0x1,%rcx
test   %rax,%rax
je     1403 <sample+0x2e3>
lea    (%r12,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
addsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rcx,%rdx,8)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    13f0 <sample+0x2d0>
xor    %ecx,%ecx
test   %r14d,%r14d
js     144b <sample+0x32b>
mov    %r14d,%eax
jmp    1419 <sample+0x2f9>
nop
add    $0x1,%edx
mov    %edx,%ecx
cmp    %eax,%ecx
jg     144b <sample+0x32b>
lea    (%rax,%rcx,1),%esi
mov    %esi,%edx
shr    $0x1f,%edx
add    %esi,%edx
sar    %edx
movslq %edx,%rsi
movsd  (%r12,%rsi,8),%xmm1
ucomisd %xmm0,%xmm1
jne    1436 <sample+0x316>
jnp    1449 <sample+0x329>
ucomisd %xmm1,%xmm0
ja     1410 <sample+0x2f0>
ucomisd %xmm0,%xmm1
jbe    1415 <sample+0x2f5>
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,%eax
jmp    1415 <sample+0x2f5>
mov    %edx,%ecx
lea    -0x1(%r14),%eax
cmp    %r14d,%ecx
cmovl  %ecx,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%cl
jne    1331 <sample+0x211>
jmp    1341 <sample+0x221>

LLVM IR (-O0):
define i32 @sample(double* %0, i32 %1, double %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca double
%13 = alloca double
store double* %0, double** %5
store i32 %1, i32* %6
store double %2, double* %7
store i32 0, i32* %8
%14 = load i32, i32* %6
store i32 %14, i32* %9
%15 = load i32, i32* %6
%16 = sdiv i32 %15, 2
store i32 %16, i32* %10
%17 = load double*, double** %5
%18 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 0
%19 = load double, double* %18
store double %19, double* %12
store i32 1, i32* %11
br label %20
20: ; preds = %42, %3
%21 = load i32, i32* %11
%22 = load i32, i32* %6
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %45
24: ; preds = %20
%25 = load double*, double** %5
%26 = load i32, i32* %11
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %27
%29 = load double, double* %28
%30 = load double, double* %12
%31 = fcmp ogt double %29, %30
br i1 %31, label %32, label %38
32: ; preds = %24
%33 = load double*, double** %5
%34 = load i32, i32* %11
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds double, double* %33, i64 %35
%37 = load double, double* %36
br label %40
38: ; preds = %24
%39 = load double, double* %12
br label %40
40: ; preds = %38, %32
%41 = phi double [ %37, %32 ], [ %39, %38 ]
store double %41, double* %12
br label %42
42: ; preds = %40
%43 = load i32, i32* %11
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %11
br label %20
45: ; preds = %20
store i32 0, i32* %11
br label %46
46: ; preds = %64, %45
%47 = load i32, i32* %11
%48 = load i32, i32* %6
%49 = icmp slt i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %67
50: ; preds = %46
%51 = call i32 @exp(i32 1)
%52 = load double*, double** %5
%53 = load i32, i32* %11
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %52, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = load double, double* %12
%58 = fsub double %56, %57
%59 = call double @pow(i32 %51, double %58)
%60 = load double*, double** %5
%61 = load i32, i32* %11
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds double, double* %60, i64 %62
store double %59, double* %63
br label %64
64: ; preds = %50
%65 = load i32, i32* %11
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %11
br label %46
67: ; preds = %46
store double 0.000000e+00, double* %13
store i32 0, i32* %11
br label %68
68: ; preds = %80, %67
%69 = load i32, i32* %11
%70 = load i32, i32* %6
%71 = icmp slt i32 %69, %70
br i1 %71, label %72, label %83
72: ; preds = %68
%73 = load double, double* %13
%74 = load double*, double** %5
%75 = load i32, i32* %11
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds double, double* %74, i64 %76
%78 = load double, double* %77
%79 = fadd double %73, %78
store double %79, double* %13
br label %80
80: ; preds = %72
%81 = load i32, i32* %11
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %11
br label %68
83: ; preds = %68
store i32 0, i32* %11
br label %84
84: ; preds = %100, %83
%85 = load i32, i32* %11
%86 = load i32, i32* %6
%87 = icmp slt i32 %85, %86
br i1 %87, label %88, label %103
88: ; preds = %84
%89 = load double*, double** %5
%90 = load i32, i32* %11
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds double, double* %89, i64 %91
%93 = load double, double* %92
%94 = load double, double* %13
%95 = fdiv double %93, %94
%96 = load double*, double** %5
%97 = load i32, i32* %11
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds double, double* %96, i64 %98
store double %95, double* %99
br label %100
100: ; preds = %88
%101 = load i32, i32* %11
%102 = add nsw i32 %101, 1
store i32 %102, i32* %11
br label %84
103: ; preds = %84
store i32 1, i32* %11
br label %104
104: ; preds = %125, %103
%105 = load i32, i32* %11
%106 = load i32, i32* %6
%107 = icmp slt i32 %105, %106
br i1 %107, label %108, label %128
108: ; preds = %104
%109 = load double*, double** %5
%110 = load i32, i32* %11
%111 = sext i32 %110 to i64
%112 = getelementptr inbounds double, double* %109, i64 %111
%113 = load double, double* %112
%114 = load double*, double** %5
%115 = load i32, i32* %11
%116 = sub nsw i32 %115, 1
%117 = sext i32 %116 to i64
%118 = getelementptr inbounds double, double* %114, i64 %117
%119 = load double, double* %118
%120 = fadd double %113, %119
%121 = load double*, double** %5
%122 = load i32, i32* %11
%123 = sext i32 %122 to i64
%124 = getelementptr inbounds double, double* %121, i64 %123
store double %120, double* %124
br label %125
125: ; preds = %108
%126 = load i32, i32* %11
%127 = add nsw i32 %126, 1
store i32 %127, i32* %11
br label %104
128: ; preds = %104
br label %129
129: ; preds = %178, %128
%130 = load i32, i32* %8
%131 = load i32, i32* %9
%132 = icmp sle i32 %130, %131
br i1 %132, label %133, label %179
133: ; preds = %129
%134 = load i32, i32* %8
%135 = load i32, i32* %9
%136 = add nsw i32 %134, %135
%137 = sdiv i32 %136, 2
store i32 %137, i32* %10
%138 = load double, double* %7
%139 = load double*, double** %5
%140 = load i32, i32* %10
%141 = sext i32 %140 to i64
%142 = getelementptr inbounds double, double* %139, i64 %141
%143 = load double, double* %142
%144 = fcmp oeq double %138, %143
br i1 %144, label %145, label %154
145: ; preds = %133
%146 = load i32, i32* %10
%147 = load i32, i32* %6
%148 = icmp sge i32 %146, %147
br i1 %148, label %149, label %152
149: ; preds = %145
%150 = load i32, i32* %6
%151 = sub nsw i32 %150, 1
store i32 %151, i32* %4
br label %188
152: ; preds = %145
%153 = load i32, i32* %10
store i32 %153, i32* %4
br label %188
154: ; preds = %133
%155 = load double, double* %7
%156 = load double*, double** %5
%157 = load i32, i32* %10
%158 = sext i32 %157 to i64
%159 = getelementptr inbounds double, double* %156, i64 %158
%160 = load double, double* %159
%161 = fcmp ogt double %155, %160
br i1 %161, label %162, label %165
162: ; preds = %154
%163 = load i32, i32* %10
%164 = add nsw i32 %163, 1
store i32 %164, i32* %8
br label %177
165: ; preds = %154
%166 = load double, double* %7
%167 = load double*, double** %5
%168 = load i32, i32* %10
%169 = sext i32 %168 to i64
%170 = getelementptr inbounds double, double* %167, i64 %169
%171 = load double, double* %170
%172 = fcmp olt double %166, %171
br i1 %172, label %173, label %176
173: ; preds = %165
%174 = load i32, i32* %10
%175 = sub nsw i32 %174, 1
store i32 %175, i32* %9
br label %176
176: ; preds = %173, %165
br label %177
177: ; preds = %176, %162
br label %178
178: ; preds = %177
br label %129
179: ; preds = %129
%180 = load i32, i32* %8
%181 = load i32, i32* %6
%182 = icmp sge i32 %180, %181
br i1 %182, label %183, label %186
183: ; preds = %179
%184 = load i32, i32* %6
%185 = sub nsw i32 %184, 1
store i32 %185, i32* %4
br label %188
186: ; preds = %179
%187 = load i32, i32* %8
store i32 %187, i32* %4
br label %188
188: ; preds = %186, %183, %152, %149
%189 = load i32, i32* %4
ret i32 %189
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @sample(double* nocapture %0, i32 %1, double %2) {
%4 = load double, double* %0
%5 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %5, label %6, label %30
6: ; preds = %3
%7 = zext i32 %1 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = add nsw i64 %7, -2
%10 = and i64 %8, 3
%11 = icmp ult i64 %9, 3
br i1 %11, label %14, label %12
12: ; preds = %6
%13 = and i64 %8, -4
br label %35
14: ; preds = %35, %6
%15 = phi double [ undef, %6 ], [ %57, %35 ]
%16 = phi i64 [ 1, %6 ], [ %58, %35 ]
%17 = phi double [ %4, %6 ], [ %57, %35 ]
%18 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %18, label %30, label %19
19: ; preds = %14, %19
%20 = phi i64 [ %27, %19 ], [ %16, %14 ]
%21 = phi double [ %26, %19 ], [ %17, %14 ]
%22 = phi i64 [ %28, %19 ], [ 0, %14 ]
%23 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %20
%24 = load double, double* %23
%25 = fcmp ogt double %24, %21
%26 = select i1 %25, double %24, double %21
%27 = add nuw nsw i64 %20, 1
%28 = add i64 %22, 1
%29 = icmp eq i64 %28, %10
br i1 %29, label %30, label %19
30: ; preds = %14, %19, %3
%31 = phi double [ %4, %3 ], [ %15, %14 ], [ %26, %19 ]
%32 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %32, label %33, label %176
33: ; preds = %30
%34 = zext i32 %1 to i64
br label %68
35: ; preds = %35, %12
%36 = phi i64 [ 1, %12 ], [ %58, %35 ]
%37 = phi double [ %4, %12 ], [ %57, %35 ]
%38 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %59, %35 ]
%39 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %36
%40 = load double, double* %39
%41 = fcmp ogt double %40, %37
%42 = select i1 %41, double %40, double %37
%43 = add nuw nsw i64 %36, 1
%44 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = fcmp ogt double %45, %42
%47 = select i1 %46, double %45, double %42
%48 = add nuw nsw i64 %36, 2
%49 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %48
%50 = load double, double* %49
%51 = fcmp ogt double %50, %47
%52 = select i1 %51, double %50, double %47
%53 = add nuw nsw i64 %36, 3
%54 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %53
%55 = load double, double* %54
%56 = fcmp ogt double %55, %52
%57 = select i1 %56, double %55, double %52
%58 = add nuw nsw i64 %36, 4
%59 = add i64 %38, 4
%60 = icmp eq i64 %59, %13
br i1 %60, label %14, label %35
61: ; preds = %68
br i1 %32, label %62, label %176
62: ; preds = %61
%63 = add nsw i64 %34, -1
%64 = and i64 %34, 7
%65 = icmp ult i64 %63, 7
br i1 %65, label %77, label %66
66: ; preds = %62
%67 = and i64 %34, 4294967288
br label %138
68: ; preds = %33, %68
%69 = phi i64 [ 0, %33 ], [ %75, %68 ]
%70 = tail call i32 @exp(i32 1)
%71 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %69
%72 = load double, double* %71
%73 = fsub double %72, %31
%74 = tail call double @pow(i32 %70, double %73)
store double %74, double* %71
%75 = add nuw nsw i64 %69, 1
%76 = icmp eq i64 %75, %34
br i1 %76, label %61, label %68
77: ; preds = %138, %62
%78 = phi double [ undef, %62 ], [ %172, %138 ]
%79 = phi i64 [ 0, %62 ], [ %173, %138 ]
%80 = phi double [ 0.000000e+00, %62 ], [ %172, %138 ]
%81 = icmp eq i64 %64, 0
br i1 %81, label %92, label %82
82: ; preds = %77, %82
%83 = phi i64 [ %89, %82 ], [ %79, %77 ]
%84 = phi double [ %88, %82 ], [ %80, %77 ]
%85 = phi i64 [ %90, %82 ], [ 0, %77 ]
%86 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %83
%87 = load double, double* %86
%88 = fadd double %84, %87
%89 = add nuw nsw i64 %83, 1
%90 = add i64 %85, 1
%91 = icmp eq i64 %90, %64
br i1 %91, label %92, label %82
92: ; preds = %82, %77
%93 = phi double [ %78, %77 ], [ %88, %82 ]
br i1 %32, label %94, label %176
94: ; preds = %92
%95 = zext i32 %1 to i64
%96 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %96, label %136, label %97
97: ; preds = %94
%98 = and i64 %34, 4294967294
%99 = insertelement <2 x double> poison, double %93, i64 0
%100 = shufflevector <2 x double> %99, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%101 = add nsw i64 %98, -2
%102 = lshr exact i64 %101, 1
%103 = add nuw i64 %102, 1
%104 = and i64 %103, 1
%105 = icmp eq i64 %101, 0
br i1 %105, label %125, label %106
106: ; preds = %97
%107 = and i64 %103, -2
br label %108
108: ; preds = %108, %106
%109 = phi i64 [ 0, %106 ], [ %122, %108 ]
%110 = phi i64 [ 0, %106 ], [ %123, %108 ]
%111 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %109
%112 = bitcast double* %111 to <2 x double>*
%113 = load <2 x double>, <2 x double>* %112
%114 = fdiv <2 x double> %113, %100
%115 = bitcast double* %111 to <2 x double>*
store <2 x double> %114, <2 x double>* %115
%116 = or i64 %109, 2
%117 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %116
%118 = bitcast double* %117 to <2 x double>*
%119 = load <2 x double>, <2 x double>* %118
%120 = fdiv <2 x double> %119, %100
%121 = bitcast double* %117 to <2 x double>*
store <2 x double> %120, <2 x double>* %121
%122 = add nuw i64 %109, 4
%123 = add nuw i64 %110, 2
%124 = icmp eq i64 %123, %107
br i1 %124, label %125, label %108
125: ; preds = %108, %97
%126 = phi i64 [ 0, %97 ], [ %122, %108 ]
%127 = icmp eq i64 %104, 0
br i1 %127, label %134, label %128
128: ; preds = %125
%129 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %126
%130 = bitcast double* %129 to <2 x double>*
%131 = load <2 x double>, <2 x double>* %130
%132 = fdiv <2 x double> %131, %100
%133 = bitcast double* %129 to <2 x double>*
store <2 x double> %132, <2 x double>* %133
br label %134
134: ; preds = %125, %128
%135 = icmp eq i64 %98, %34
br i1 %135, label %176, label %136
136: ; preds = %94, %134
%137 = phi i64 [ 0, %94 ], [ %98, %134 ]
br label %186
138: ; preds = %138, %66
%139 = phi i64 [ 0, %66 ], [ %173, %138 ]
%140 = phi double [ 0.000000e+00, %66 ], [ %172, %138 ]
%141 = phi i64 [ 0, %66 ], [ %174, %138 ]
%142 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %139
%143 = load double, double* %142
%144 = fadd double %140, %143
%145 = or i64 %139, 1
%146 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %145
%147 = load double, double* %146
%148 = fadd double %144, %147
%149 = or i64 %139, 2
%150 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %149
%151 = load double, double* %150
%152 = fadd double %148, %151
%153 = or i64 %139, 3
%154 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %153
%155 = load double, double* %154
%156 = fadd double %152, %155
%157 = or i64 %139, 4
%158 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %157
%159 = load double, double* %158
%160 = fadd double %156, %159
%161 = or i64 %139, 5
%162 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %161
%163 = load double, double* %162
%164 = fadd double %160, %163
%165 = or i64 %139, 6
%166 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %165
%167 = load double, double* %166
%168 = fadd double %164, %167
%169 = or i64 %139, 7
%170 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %169
%171 = load double, double* %170
%172 = fadd double %168, %171
%173 = add nuw nsw i64 %139, 8
%174 = add i64 %141, 8
%175 = icmp eq i64 %174, %67
br i1 %175, label %77, label %138
176: ; preds = %186, %134, %30, %61, %92
br i1 %5, label %177, label %207
177: ; preds = %176
%178 = zext i32 %1 to i64
%179 = load double, double* %0
%180 = add nsw i64 %178, -1
%181 = add nsw i64 %178, -2
%182 = and i64 %180, 3
%183 = icmp ult i64 %181, 3
br i1 %183, label %193, label %184
184: ; preds = %177
%185 = and i64 %180, -4
br label %209
186: ; preds = %136, %186
%187 = phi i64 [ %191, %186 ], [ %137, %136 ]
%188 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %187
%189 = load double, double* %188
%190 = fdiv double %189, %93
store double %190, double* %188
%191 = add nuw nsw i64 %187, 1
%192 = icmp eq i64 %191, %95
br i1 %192, label %176, label %186
193: ; preds = %209, %177
%194 = phi double [ %179, %177 ], [ %227, %209 ]
%195 = phi i64 [ 1, %177 ], [ %228, %209 ]
%196 = icmp eq i64 %182, 0
br i1 %196, label %207, label %197
197: ; preds = %193, %197
%198 = phi double [ %203, %197 ], [ %194, %193 ]
%199 = phi i64 [ %204, %197 ], [ %195, %193 ]
%200 = phi i64 [ %205, %197 ], [ 0, %193 ]
%201 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %199
%202 = load double, double* %201
%203 = fadd double %202, %198
store double %203, double* %201
%204 = add nuw nsw i64 %199, 1
%205 = add i64 %200, 1
%206 = icmp eq i64 %205, %182
br i1 %206, label %207, label %197
207: ; preds = %193, %197, %176
%208 = icmp slt i32 %1, 0
br i1 %208, label %252, label %231
209: ; preds = %209, %184
%210 = phi double [ %179, %184 ], [ %227, %209 ]
%211 = phi i64 [ 1, %184 ], [ %228, %209 ]
%212 = phi i64 [ 0, %184 ], [ %229, %209 ]
%213 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %211
%214 = load double, double* %213
%215 = fadd double %214, %210
store double %215, double* %213
%216 = add nuw nsw i64 %211, 1
%217 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %216
%218 = load double, double* %217
%219 = fadd double %218, %215
store double %219, double* %217
%220 = add nuw nsw i64 %211, 2
%221 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %220
%222 = load double, double* %221
%223 = fadd double %222, %219
store double %223, double* %221
%224 = add nuw nsw i64 %211, 3
%225 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %224
%226 = load double, double* %225
%227 = fadd double %226, %223
store double %227, double* %225
%228 = add nuw nsw i64 %211, 4
%229 = add i64 %212, 4
%230 = icmp eq i64 %229, %185
br i1 %230, label %193, label %209
231: ; preds = %207, %248
%232 = phi i32 [ %250, %248 ], [ %1, %207 ]
%233 = phi i32 [ %249, %248 ], [ 0, %207 ]
%234 = add nsw i32 %232, %233
%235 = sdiv i32 %234, 2
%236 = sext i32 %235 to i64
%237 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %236
%238 = load double, double* %237
%239 = fcmp oeq double %238, %2
br i1 %239, label %252, label %240
240: ; preds = %231
%241 = fcmp olt double %238, %2
br i1 %241, label %242, label %244
242: ; preds = %240
%243 = add nsw i32 %235, 1
br label %248
244: ; preds = %240
%245 = fcmp ogt double %238, %2
br i1 %245, label %246, label %248
246: ; preds = %244
%247 = add nsw i32 %235, -1
br label %248
248: ; preds = %242, %246, %244
%249 = phi i32 [ %243, %242 ], [ %233, %246 ], [ %233, %244 ]
%250 = phi i32 [ %232, %242 ], [ %247, %246 ], [ %232, %244 ]
%251 = icmp sgt i32 %249, %250
br i1 %251, label %252, label %231
252: ; preds = %248, %231, %207
%253 = phi i32 [ 0, %207 ], [ %235, %231 ], [ %249, %248 ]
%254 = icmp slt i32 %253, %1
%255 = add nsw i32 %1, -1
%256 = select i1 %254, i32 %253, i32 %255
ret i32 %256
}