#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 */
scalar_t__ malloc(int);
int *search_range(int *nums, int nums_size, int target, int *return_size) {
  int low, high, mid;
  int *range;
  range = (int *)malloc(sizeof(int) * 2);
  range[0] = range[1] = -1;
  *return_size = 2;
  if (nums_size < 1) {
    return range;
  }
  low = 0;
  high = nums_size - 1;
  while (low < high) {
    mid = low + (high - low) / 2;
    if (nums[mid] < target) {
      low = mid + 1;
    } else {
      high = mid;
    }
  }
  if (nums[low] != target) {
    return range;
  }
  range[0] = low;
  low = 0;
  high = nums_size - 1;
  while (low < high) {
    mid = low + (high - low) / 2 + 1;
    if (nums[mid] <= target) {
      low = mid;
    } else {
      high = mid - 1;
    }
  }
  range[1] = low;
  return range;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<search_range>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    $0x8,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movl   $0xffffffff,0x4(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movl   $0xffffffff,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movl   $0x2,(%rax)
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jge    116a <search_range+0x5a>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1277 <search_range+0x167>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    11d1 <search_range+0xc1>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11c6 <search_range+0xb6>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11cc <search_range+0xbc>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    117a <search_range+0x6a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
je     11f2 <search_range+0xe2>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1277 <search_range+0x167>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    1265 <search_range+0x155>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     1257 <search_range+0x147>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1260 <search_range+0x150>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    120b <search_range+0xfb>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<search_range>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,%r15
mov    %edx,%r12d
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
mov    $0x8,%edi
call   1030 <malloc@plt>
movq   $0xffffffffffffffff,(%rax)
movl   $0x2,(%r15)
test   %r14d,%r14d
jle    11e0 <search_range+0xd0>
cmp    $0x1,%r14d
jne    1161 <search_range+0x51>
cmp    %r12d,(%rbx)
jne    11e0 <search_range+0xd0>
movl   $0x0,(%rax)
xor    %edx,%edx
jmp    11dd <search_range+0xcd>
lea    -0x1(%r14),%r8d
xor    %edx,%edx
mov    %r8d,%ecx
jmp    1176 <search_range+0x66>
nopl   0x0(%rax)
mov    %esi,%ecx
cmp    %edx,%ecx
jle    1198 <search_range+0x88>
mov    %ecx,%esi
sub    %edx,%esi
mov    %esi,%edi
shr    $0x1f,%edi
add    %esi,%edi
sar    %edi
lea    (%rdi,%rdx,1),%esi
movslq %esi,%rbp
cmp    %r12d,(%rbx,%rbp,4)
jge    1170 <search_range+0x60>
add    %edi,%edx
add    $0x1,%edx
cmp    %edx,%ecx
jg     1176 <search_range+0x66>
movslq %edx,%rcx
cmp    %r12d,(%rbx,%rcx,4)
jne    11e0 <search_range+0xd0>
mov    %edx,(%rax)
xor    %edx,%edx
cmp    $0x2,%r14d
jl     11dd <search_range+0xcd>
xor    %edx,%edx
jmp    11ba <search_range+0xaa>
nop
add    %esi,%edx
add    $0x1,%edx
cmp    %edx,%r8d
jle    11dd <search_range+0xcd>
mov    %r8d,%ecx
sub    %edx,%ecx
mov    %ecx,%esi
shr    $0x1f,%esi
add    %ecx,%esi
sar    %esi
lea    (%rsi,%rdx,1),%ecx
movslq %ecx,%rdi
cmp    %r12d,0x4(%rbx,%rdi,4)
jle    11b0 <search_range+0xa0>
mov    %ecx,%r8d
cmp    %edx,%r8d
jg     11ba <search_range+0xaa>
mov    %edx,0x4(%rax)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @search_range(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32*
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32* %3, i32** %9
%14 = call i64 @malloc(i32 8)
%15 = inttoptr i64 %14 to i32*
store i32* %15, i32** %13
%16 = load i32*, i32** %13
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 1
store i32 -1, i32* %17
%18 = load i32*, i32** %13
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 0
store i32 -1, i32* %19
%20 = load i32*, i32** %9
store i32 2, i32* %20
%21 = load i32, i32* %7
%22 = icmp slt i32 %21, 1
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %4
%24 = load i32*, i32** %13
store i32* %24, i32** %5
br label %98
25: ; preds = %4
store i32 0, i32* %10
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sub nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %11
br label %28
28: ; preds = %51, %25
%29 = load i32, i32* %10
%30 = load i32, i32* %11
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %52
32: ; preds = %28
%33 = load i32, i32* %10
%34 = load i32, i32* %11
%35 = load i32, i32* %10
%36 = sub nsw i32 %34, %35
%37 = sdiv i32 %36, 2
%38 = add nsw i32 %33, %37
store i32 %38, i32* %12
%39 = load i32*, i32** %6
%40 = load i32, i32* %12
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = load i32, i32* %8
%45 = icmp slt i32 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %32
%47 = load i32, i32* %12
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %10
br label %51
49: ; preds = %32
%50 = load i32, i32* %12
store i32 %50, i32* %11
br label %51
51: ; preds = %49, %46
br label %28
52: ; preds = %28
%53 = load i32*, i32** %6
%54 = load i32, i32* %10
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = load i32, i32* %8
%59 = icmp ne i32 %57, %58
br i1 %59, label %60, label %62
60: ; preds = %52
%61 = load i32*, i32** %13
store i32* %61, i32** %5
br label %98
62: ; preds = %52
%63 = load i32, i32* %10
%64 = load i32*, i32** %13
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 0
store i32 %63, i32* %65
store i32 0, i32* %10
%66 = load i32, i32* %7
%67 = sub nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %11
br label %68
68: ; preds = %92, %62
%69 = load i32, i32* %10
%70 = load i32, i32* %11
%71 = icmp slt i32 %69, %70
br i1 %71, label %72, label %93
72: ; preds = %68
%73 = load i32, i32* %10
%74 = load i32, i32* %11
%75 = load i32, i32* %10
%76 = sub nsw i32 %74, %75
%77 = sdiv i32 %76, 2
%78 = add nsw i32 %73, %77
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %12
%80 = load i32*, i32** %6
%81 = load i32, i32* %12
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = load i32, i32* %8
%86 = icmp sle i32 %84, %85
br i1 %86, label %87, label %89
87: ; preds = %72
%88 = load i32, i32* %12
store i32 %88, i32* %10
br label %92
89: ; preds = %72
%90 = load i32, i32* %12
%91 = sub nsw i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %11
br label %92
92: ; preds = %89, %87
br label %68
93: ; preds = %68
%94 = load i32, i32* %10
%95 = load i32*, i32** %13
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %95, i64 1
store i32 %94, i32* %96
%97 = load i32*, i32** %13
store i32* %97, i32** %5
br label %98
98: ; preds = %93, %60, %23
%99 = load i32*, i32** %5
ret i32* %99
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @search_range(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = tail call i64 @malloc(i32 8)
%6 = inttoptr i64 %5 to i32*
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 1
store i32 -1, i32* %7
store i32 -1, i32* %6
store i32 2, i32* %3
%8 = icmp slt i32 %1, 1
br i1 %8, label %53, label %9
9: ; preds = %4
%10 = add nsw i32 %1, -1
%11 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %11, label %31, label %12
12: ; preds = %9, %12
%13 = phi i32 [ %24, %12 ], [ %10, %9 ]
%14 = phi i32 [ %23, %12 ], [ 0, %9 ]
%15 = sub nsw i32 %13, %14
%16 = sdiv i32 %15, 2
%17 = add nsw i32 %16, %14
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp slt i32 %20, %2
%22 = add nsw i32 %17, 1
%23 = select i1 %21, i32 %22, i32 %14
%24 = select i1 %21, i32 %13, i32 %17
%25 = icmp sgt i32 %24, %23
br i1 %25, label %12, label %26
26: ; preds = %12
%27 = sext i32 %23 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp eq i32 %29, %2
br i1 %30, label %35, label %53
31: ; preds = %9
%32 = load i32, i32* %0
%33 = icmp eq i32 %32, %2
br i1 %33, label %34, label %53
34: ; preds = %31
store i32 0, i32* %6
br label %51
35: ; preds = %26
store i32 %23, i32* %6
%36 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %36, label %37, label %51
37: ; preds = %35, %37
%38 = phi i32 [ %49, %37 ], [ %10, %35 ]
%39 = phi i32 [ %48, %37 ], [ 0, %35 ]
%40 = sub nsw i32 %38, %39
%41 = sdiv i32 %40, 2
%42 = add nsw i32 %41, %39
%43 = add nsw i32 %42, 1
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = icmp sgt i32 %46, %2
%48 = select i1 %47, i32 %39, i32 %43
%49 = select i1 %47, i32 %42, i32 %38
%50 = icmp sgt i32 %49, %48
br i1 %50, label %37, label %51
51: ; preds = %37, %34, %35
%52 = phi i32 [ 0, %35 ], [ 0, %34 ], [ %48, %37 ]
store i32 %52, i32* %7
br label %53
53: ; preds = %31, %26, %4, %51
ret i32* %6
}