#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 */
typedef int uint8_t;
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
int mask_32(int, int);
int mask_8(int, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int, int, int, int);
int main() {
  for (int i = 0; i < 7; i++)
    for (int j = 0; j < 7; j++)
      if (i < j) {
        uint8_t a = mask_8(i, j);
        uint8_t b = (((uint8_t)-1 >> (7 - (j))) & ~((1U << (i)) - 1));
        if (a != b)
          printf("(%d, %d): %#x, %#x\n", i, j, a, b);
      }
  for (int i = 0; i < 31; i++)
    for (int j = 0; j < 31; j++)
      if (i < j) {
        uint32_t a = mask_32(i, j);
        uint32_t b = (((uint32_t)-1 >> (31 - (j))) & ~((1U << (i)) - 1));
        if (a != b)
          printf("(%d, %d): %#x, %#x\n", i, j, a, b);
      }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x7,-0x8(%rbp)
jge    11f1 <main+0xc1>
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x7,-0xc(%rbp)
jge    11de <main+0xae>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11cb <main+0x9b>
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1030 <mask_8@plt>
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    $0x7,%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
mov    $0xffffffff,%eax
sar    %cl,%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
sub    $0x1,%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
je     11c6 <main+0x96>
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%r8d
lea    0xe3f(%rip),%rdi
call   1050 <printf@plt>
jmp    11cb <main+0x9b>
jmp    11d0 <main+0xa0>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1157 <main+0x27>
jmp    11e3 <main+0xb3>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1146 <main+0x16>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x1f,-0x18(%rbp)
jge    12a3 <main+0x173>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x1f,-0x1c(%rbp)
jge    1290 <main+0x160>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    127d <main+0x14d>
mov    -0x18(%rbp),%edi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
call   1040 <mask_32@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    $0x1f,%ecx
sub    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    $0xffffffff,%eax
sar    %cl,%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
sub    $0x1,%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
je     1278 <main+0x148>
mov    -0x18(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%r8d
lea    0xd8d(%rip),%rdi
call   1050 <printf@plt>
jmp    127d <main+0x14d>
jmp    1282 <main+0x152>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1209 <main+0xd9>
jmp    1295 <main+0x165>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11f8 <main+0xc8>
xor    %eax,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
xor    %ebx,%ebx
lea    0xec0(%rip),%r14
jmp    115c <main+0x2c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%ebx
cmp    $0x7,%ebx
je     127e <main+0x14e>
mov    $0xffffffff,%ebp
mov    %ebx,%ecx
shl    %cl,%ebp
cmp    $0x1,%ebx
je     1192 <main+0x62>
test   %ebx,%ebx
jne    11c0 <main+0x90>
mov    %ebx,%edi
mov    $0x1,%esi
call   1030 <mask_8@plt>
cmp    %ebp,%eax
je     1192 <main+0x62>
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    $0x1,%edx
mov    %eax,%ecx
mov    %ebp,%r8d
call   1050 <printf@plt>
mov    %ebx,%edi
mov    $0x2,%esi
call   1030 <mask_8@plt>
cmp    %ebp,%eax
je     11d0 <main+0xa0>
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    $0x2,%edx
mov    %eax,%ecx
mov    %ebp,%r8d
call   1050 <printf@plt>
jmp    11d0 <main+0xa0>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    $0x2,%ebx
ja     1269 <main+0x139>
nopl   0x0(%rax)
mov    %ebx,%edi
mov    $0x3,%esi
call   1030 <mask_8@plt>
cmp    %ebp,%eax
je     11f4 <main+0xc4>
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    $0x3,%edx
mov    %eax,%ecx
mov    %ebp,%r8d
call   1050 <printf@plt>
mov    %ebx,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <mask_8@plt>
cmp    %ebp,%eax
je     1218 <main+0xe8>
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    $0x4,%edx
mov    %eax,%ecx
mov    %ebp,%r8d
call   1050 <printf@plt>
mov    %ebx,%edi
mov    $0x5,%esi
call   1030 <mask_8@plt>
cmp    %ebp,%eax
je     123c <main+0x10c>
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    $0x5,%edx
mov    %eax,%ecx
mov    %ebp,%r8d
call   1050 <printf@plt>
mov    %ebx,%edi
mov    $0x6,%esi
call   1030 <mask_8@plt>
cmp    %ebp,%eax
je     1150 <main+0x20>
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    $0x6,%edx
mov    %eax,%ecx
mov    %ebp,%r8d
call   1050 <printf@plt>
jmp    1150 <main+0x20>
cmp    $0x3,%ebx
je     11f4 <main+0xc4>
cmp    $0x4,%ebx
jbe    1218 <main+0xe8>
cmp    $0x5,%ebx
jne    1150 <main+0x20>
jmp    123c <main+0x10c>
xor    %ebx,%ebx
lea    0xd79(%rip),%r14
jmp    1298 <main+0x168>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%ebx
cmp    $0x1f,%ebx
je     12dd <main+0x1ad>
mov    $0xffffffff,%r15d
mov    %ebx,%ecx
shl    %cl,%r15d
xor    %ebp,%ebp
jmp    12b8 <main+0x188>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ebp
cmp    $0x1f,%ebp
je     1290 <main+0x160>
cmp    %ebp,%ebx
jae    12b0 <main+0x180>
mov    %ebx,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1040 <mask_32@plt>
cmp    %r15d,%eax
je     12b0 <main+0x180>
mov    %r14,%rdi
mov    %ebx,%esi
mov    %ebp,%edx
mov    %eax,%ecx
mov    %r15d,%r8d
call   1050 <printf@plt>
jmp    12b0 <main+0x180>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [20 x i8] c"(%d, %d): %#x, %#x\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 0, i32* %2
br label %10
10: ; preds = %48, %0
%11 = load i32, i32* %2
%12 = icmp slt i32 %11, 7
br i1 %12, label %13, label %51
13: ; preds = %10
store i32 0, i32* %3
br label %14
14: ; preds = %44, %13
%15 = load i32, i32* %3
%16 = icmp slt i32 %15, 7
br i1 %16, label %17, label %47
17: ; preds = %14
%18 = load i32, i32* %2
%19 = load i32, i32* %3
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %43
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %2
%23 = load i32, i32* %3
%24 = call i32 @mask_8(i32 %22, i32 %23)
store i32 %24, i32* %4
%25 = load i32, i32* %3
%26 = sub nsw i32 7, %25
%27 = ashr i32 -1, %26
%28 = load i32, i32* %2
%29 = shl i32 1, %28
%30 = sub i32 %29, 1
%31 = xor i32 %30, -1
%32 = and i32 %27, %31
store i32 %32, i32* %5
%33 = load i32, i32* %4
%34 = load i32, i32* %5
%35 = icmp ne i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %42
36: ; preds = %21
%37 = load i32, i32* %2
%38 = load i32, i32* %3
%39 = load i32, i32* %4
%40 = load i32, i32* %5
%41 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %37, i32 %38, i32 %39, i32 %40)
br label %42
42: ; preds = %36, %21
br label %43
43: ; preds = %42, %17
br label %44
44: ; preds = %43
%45 = load i32, i32* %3
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %3
br label %14
47: ; preds = %14
br label %48
48: ; preds = %47
%49 = load i32, i32* %2
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %2
br label %10
51: ; preds = %10
store i32 0, i32* %6
br label %52
52: ; preds = %90, %51
%53 = load i32, i32* %6
%54 = icmp slt i32 %53, 31
br i1 %54, label %55, label %93
55: ; preds = %52
store i32 0, i32* %7
br label %56
56: ; preds = %86, %55
%57 = load i32, i32* %7
%58 = icmp slt i32 %57, 31
br i1 %58, label %59, label %89
59: ; preds = %56
%60 = load i32, i32* %6
%61 = load i32, i32* %7
%62 = icmp slt i32 %60, %61
br i1 %62, label %63, label %85
63: ; preds = %59
%64 = load i32, i32* %6
%65 = load i32, i32* %7
%66 = call i32 @mask_32(i32 %64, i32 %65)
store i32 %66, i32* %8
%67 = load i32, i32* %7
%68 = sub nsw i32 31, %67
%69 = ashr i32 -1, %68
%70 = load i32, i32* %6
%71 = shl i32 1, %70
%72 = sub i32 %71, 1
%73 = xor i32 %72, -1
%74 = and i32 %69, %73
store i32 %74, i32* %9
%75 = load i32, i32* %8
%76 = load i32, i32* %9
%77 = icmp ne i32 %75, %76
br i1 %77, label %78, label %84
78: ; preds = %63
%79 = load i32, i32* %6
%80 = load i32, i32* %7
%81 = load i32, i32* %8
%82 = load i32, i32* %9
%83 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %79, i32 %80, i32 %81, i32 %82)
br label %84
84: ; preds = %78, %63
br label %85
85: ; preds = %84, %59
br label %86
86: ; preds = %85
%87 = load i32, i32* %7
%88 = add nsw i32 %87, 1
store i32 %88, i32* %7
br label %56
89: ; preds = %56
br label %90
90: ; preds = %89
%91 = load i32, i32* %6
%92 = add nsw i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %6
br label %52
93: ; preds = %52
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [20 x i8] c"(%d, %d): %#x, %#x\0A\00"
define i32 @main() {
br label %1
1: ; preds = %42, %0
%2 = phi i32 [ 0, %0 ], [ %43, %42 ]
%3 = shl nsw i32 -1, %2
switch i32 %2, label %14 [
i32 0, label %4
i32 1, label %9
]
4: ; preds = %1
%5 = tail call i32 @mask_8(i32 %2, i32 1)
%6 = icmp eq i32 %5, %3
br i1 %6, label %9, label %7
7: ; preds = %4
%8 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %2, i32 1, i32 %5, i32 %3)
br label %9
9: ; preds = %1, %4, %7
%10 = tail call i32 @mask_8(i32 %2, i32 2)
%11 = icmp eq i32 %10, %3
br i1 %11, label %16, label %12
12: ; preds = %9
%13 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %2, i32 2, i32 %10, i32 %3)
br label %16
14: ; preds = %1
%15 = icmp ult i32 %2, 3
br i1 %15, label %16, label %21
16: ; preds = %9, %12, %14
%17 = tail call i32 @mask_8(i32 %2, i32 3)
%18 = icmp eq i32 %17, %3
br i1 %18, label %23, label %19
19: ; preds = %16
%20 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %2, i32 3, i32 %17, i32 %3)
br label %23
21: ; preds = %14
%22 = icmp eq i32 %2, 3
br i1 %22, label %23, label %28
23: ; preds = %16, %19, %21
%24 = tail call i32 @mask_8(i32 %2, i32 4)
%25 = icmp eq i32 %24, %3
br i1 %25, label %30, label %26
26: ; preds = %23
%27 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %2, i32 4, i32 %24, i32 %3)
br label %30
28: ; preds = %21
%29 = icmp ult i32 %2, 5
br i1 %29, label %30, label %35
30: ; preds = %23, %26, %28
%31 = tail call i32 @mask_8(i32 %2, i32 5)
%32 = icmp eq i32 %31, %3
br i1 %32, label %37, label %33
33: ; preds = %30
%34 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %2, i32 5, i32 %31, i32 %3)
br label %37
35: ; preds = %28
%36 = icmp eq i32 %2, 5
br i1 %36, label %37, label %42
37: ; preds = %30, %33, %35
%38 = tail call i32 @mask_8(i32 %2, i32 6)
%39 = icmp eq i32 %38, %3
br i1 %39, label %42, label %40
40: ; preds = %37
%41 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %2, i32 6, i32 %38, i32 %3)
br label %42
42: ; preds = %40, %37, %35
%43 = add nuw nsw i32 %2, 1
%44 = icmp eq i32 %43, 7
br i1 %44, label %45, label %1
45: ; preds = %42, %49
%46 = phi i32 [ %50, %49 ], [ 0, %42 ]
%47 = shl nsw i32 -1, %46
br label %52
48: ; preds = %49
ret i32 0
49: ; preds = %60
%50 = add nuw nsw i32 %46, 1
%51 = icmp eq i32 %50, 31
br i1 %51, label %48, label %45
52: ; preds = %45, %60
%53 = phi i32 [ 0, %45 ], [ %61, %60 ]
%54 = icmp ult i32 %46, %53
br i1 %54, label %55, label %60
55: ; preds = %52
%56 = tail call i32 @mask_32(i32 %46, i32 %53)
%57 = icmp eq i32 %56, %47
br i1 %57, label %60, label %58
58: ; preds = %55
%59 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([20 x i8], [20 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %46, i32 %53, i32 %56, i32 %47)
br label %60
60: ; preds = %55, %58, %52
%61 = add nuw nsw i32 %53, 1
%62 = icmp eq i32 %61, 31
br i1 %62, label %49, label %52
}