#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);
void towSum(int *nums, int numsSize, int start, int **result, int *returnSize) {
  int i = start + 1;
  int j = numsSize - 1;
  int tmp = 0;
  while (i < j) {
    tmp = nums[i] + nums[j];
    if (tmp < -nums[start]) {
      i++;
    } else if (tmp > -nums[start]) {
      j--;
    } else {
      result[*returnSize] = (int *)malloc(3 * sizeof(int));
      result[*returnSize][0] = nums[start];
      result[*returnSize][1] = nums[i];
      result[*returnSize][2] = nums[j];
      (*returnSize)++;
      do {
        i++;
      } while (i < j && nums[i] == nums[i - 1]);
      do {
        j--;
      } while (i < j && nums[j] == nums[j + 1]);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<towSum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    12d1 <towSum+0x1c1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x10(%rbp),%rsi
xor    %ecx,%ecx
sub    (%rdx,%rsi,4),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    118e <towSum+0x7e>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    12cc <towSum+0x1bc>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x10(%rbp),%rsi
xor    %ecx,%ecx
sub    (%rdx,%rsi,4),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    11b4 <towSum+0xa4>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    12c7 <towSum+0x1b7>
mov    $0xc,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rdx
movslq (%rdx),%rdx
mov    (%rax,%rdx,8),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rdx
movslq (%rdx),%rdx
mov    (%rax,%rdx,8),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rdx
movslq (%rdx),%rdx
mov    (%rax,%rdx,8),%rax
mov    %ecx,0x8(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x2d(%rbp)
jge    126c <towSum+0x15c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x24(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
sete   %al
mov    %al,-0x2d(%rbp)
mov    -0x2d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1231 <towSum+0x121>
jmp    127c <towSum+0x16c>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x2e(%rbp)
jge    12b7 <towSum+0x1a7>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x28(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
sete   %al
mov    %al,-0x2e(%rbp)
mov    -0x2e(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    127c <towSum+0x16c>
jmp    12c7 <towSum+0x1b7>
jmp    12cc <towSum+0x1bc>
jmp    1143 <towSum+0x33>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<towSum>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %esi,%ebp
lea    0x1(%rdx),%ebx
add    $0xffffffff,%ebp
cmp    %ebp,%ebx
jge    122f <towSum+0x11f>
mov    %rcx,%r13
mov    %rdi,%r12
movslq %edx,%rdi
mov    %r8,0x10(%rsp)
mov    %rdi,0x8(%rsp)
jmp    115b <towSum+0x4b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%ebx
cmp    %ebp,%ebx
jge    122f <towSum+0x11f>
movslq %ebx,%r15
movslq %ebp,%r14
mov    (%r12,%r14,4),%eax
add    (%r12,%r15,4),%eax
xor    %edx,%edx
sub    (%r12,%rdi,4),%edx
cmp    %edx,%eax
jl     1150 <towSum+0x40>
jle    1180 <towSum+0x70>
add    $0xffffffff,%ebp
jmp    1153 <towSum+0x43>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0xc,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    0x8(%rsp),%rdi
mov    0x10(%rsp),%r8
movslq (%r8),%rdx
mov    %rax,0x0(%r13,%rdx,8)
mov    (%r12,%rdi,4),%edx
mov    %edx,(%rax)
mov    (%r12,%r15,4),%eax
movslq (%r8),%rdx
mov    0x0(%r13,%rdx,8),%rdx
mov    %eax,0x4(%rdx)
mov    (%r12,%r14,4),%eax
movslq (%r8),%rdx
mov    0x0(%r13,%rdx,8),%rdx
mov    %eax,0x8(%rdx)
addl   $0x1,(%r8)
lea    0x1(%r15),%eax
cmp    %eax,%r14d
cmovg  %ebp,%eax
add    $0x1,%r15
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
cmp    %r14,%r15
jge    11fc <towSum+0xec>
mov    (%r12,%r15,4),%esi
lea    0x1(%r15),%rdx
add    $0x1,%ebx
cmp    -0x4(%r12,%r15,4),%esi
mov    %rdx,%r15
je     11e0 <towSum+0xd0>
jmp    11fe <towSum+0xee>
mov    %eax,%ebx
movslq %ebx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%r14
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
cmp    %rax,%r14
jle    122f <towSum+0x11f>
mov    (%r12,%r14,4),%esi
lea    -0x1(%r14),%rdx
add    $0xffffffff,%ebp
cmp    0x4(%r12,%r14,4),%esi
mov    %rdx,%r14
je     1210 <towSum+0x100>
jmp    1153 <towSum+0x43>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @towSum(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32** %3, i32* %4) {
%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
store i32* %4, i32** %10
%14 = load i32, i32* %8
%15 = add nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %11
%16 = load i32, i32* %7
%17 = sub nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %12
store i32 0, i32* %13
br label %18
18: ; preds = %151, %5
%19 = load i32, i32* %11
%20 = load i32, i32* %12
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %152
22: ; preds = %18
%23 = load i32*, i32** %6
%24 = load i32, i32* %11
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = load i32*, i32** %6
%29 = load i32, i32* %12
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = add nsw i32 %27, %32
store i32 %33, i32* %13
%34 = load i32, i32* %13
%35 = load i32*, i32** %6
%36 = load i32, i32* %8
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = sub nsw i32 0, %39
%41 = icmp slt i32 %34, %40
br i1 %41, label %42, label %45
42: ; preds = %22
%43 = load i32, i32* %11
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %11
br label %151
45: ; preds = %22
%46 = load i32, i32* %13
%47 = load i32*, i32** %6
%48 = load i32, i32* %8
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = sub nsw i32 0, %51
%53 = icmp sgt i32 %46, %52
br i1 %53, label %54, label %57
54: ; preds = %45
%55 = load i32, i32* %12
%56 = add nsw i32 %55, -1
store i32 %56, i32* %12
br label %150
57: ; preds = %45
%58 = call i64 @malloc(i32 12)
%59 = inttoptr i64 %58 to i32*
%60 = load i32**, i32*** %9
%61 = load i32*, i32** %10
%62 = load i32, i32* %61
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32*, i32** %60, i64 %63
store i32* %59, i32** %64
%65 = load i32*, i32** %6
%66 = load i32, i32* %8
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %67
%69 = load i32, i32* %68
%70 = load i32**, i32*** %9
%71 = load i32*, i32** %10
%72 = load i32, i32* %71
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i32*, i32** %70, i64 %73
%75 = load i32*, i32** %74
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 0
store i32 %69, i32* %76
%77 = load i32*, i32** %6
%78 = load i32, i32* %11
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %79
%81 = load i32, i32* %80
%82 = load i32**, i32*** %9
%83 = load i32*, i32** %10
%84 = load i32, i32* %83
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds i32*, i32** %82, i64 %85
%87 = load i32*, i32** %86
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 1
store i32 %81, i32* %88
%89 = load i32*, i32** %6
%90 = load i32, i32* %12
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %89, i64 %91
%93 = load i32, i32* %92
%94 = load i32**, i32*** %9
%95 = load i32*, i32** %10
%96 = load i32, i32* %95
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds i32*, i32** %94, i64 %97
%99 = load i32*, i32** %98
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %99, i64 2
store i32 %93, i32* %100
%101 = load i32*, i32** %10
%102 = load i32, i32* %101
%103 = add nsw i32 %102, 1
store i32 %103, i32* %101
br label %104
104: ; preds = %124, %57
%105 = load i32, i32* %11
%106 = add nsw i32 %105, 1
store i32 %106, i32* %11
br label %107
107: ; preds = %104
%108 = load i32, i32* %11
%109 = load i32, i32* %12
%110 = icmp slt i32 %108, %109
br i1 %110, label %111, label %124
111: ; preds = %107
%112 = load i32*, i32** %6
%113 = load i32, i32* %11
%114 = sext i32 %113 to i64
%115 = getelementptr inbounds i32, i32* %112, i64 %114
%116 = load i32, i32* %115
%117 = load i32*, i32** %6
%118 = load i32, i32* %11
%119 = sub nsw i32 %118, 1
%120 = sext i32 %119 to i64
%121 = getelementptr inbounds i32, i32* %117, i64 %120
%122 = load i32, i32* %121
%123 = icmp eq i32 %116, %122
br label %124
124: ; preds = %111, %107
%125 = phi i1 [ false, %107 ], [ %123, %111 ]
br i1 %125, label %104, label %126
126: ; preds = %124
br label %127
127: ; preds = %147, %126
%128 = load i32, i32* %12
%129 = add nsw i32 %128, -1
store i32 %129, i32* %12
br label %130
130: ; preds = %127
%131 = load i32, i32* %11
%132 = load i32, i32* %12
%133 = icmp slt i32 %131, %132
br i1 %133, label %134, label %147
134: ; preds = %130
%135 = load i32*, i32** %6
%136 = load i32, i32* %12
%137 = sext i32 %136 to i64
%138 = getelementptr inbounds i32, i32* %135, i64 %137
%139 = load i32, i32* %138
%140 = load i32*, i32** %6
%141 = load i32, i32* %12
%142 = add nsw i32 %141, 1
%143 = sext i32 %142 to i64
%144 = getelementptr inbounds i32, i32* %140, i64 %143
%145 = load i32, i32* %144
%146 = icmp eq i32 %139, %145
br label %147
147: ; preds = %134, %130
%148 = phi i1 [ false, %130 ], [ %146, %134 ]
br i1 %148, label %127, label %149
149: ; preds = %147
br label %150
150: ; preds = %149, %54
br label %151
151: ; preds = %150, %42
br label %18
152: ; preds = %18
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @towSum(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32** nocapture %3, i32* nocapture %4) {
%6 = add nsw i32 %2, 1
%7 = add nsw i32 %1, -1
%8 = icmp slt i32 %6, %7
br i1 %8, label %9, label %85
9: ; preds = %5
%10 = sext i32 %2 to i64
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
br label %12
12: ; preds = %9, %81
%13 = phi i32 [ %7, %9 ], [ %83, %81 ]
%14 = phi i32 [ %6, %9 ], [ %82, %81 ]
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = sext i32 %13 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = add nsw i32 %20, %17
%22 = load i32, i32* %11
%23 = sub nsw i32 0, %22
%24 = icmp slt i32 %21, %23
br i1 %24, label %25, label %27
25: ; preds = %12
%26 = add nsw i32 %14, 1
br label %81
27: ; preds = %12
%28 = icmp sgt i32 %21, %23
br i1 %28, label %29, label %31
29: ; preds = %27
%30 = add nsw i32 %13, -1
br label %81
31: ; preds = %27
%32 = tail call i64 @malloc(i32 12)
%33 = inttoptr i64 %32 to i32*
%34 = load i32, i32* %4
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32*, i32** %3, i64 %35
store i32* %33, i32** %36
%37 = load i32, i32* %11
store i32 %37, i32* %33
%38 = load i32, i32* %16
%39 = load i32, i32* %4
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32*, i32** %3, i64 %40
%42 = load i32*, i32** %41
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 1
store i32 %38, i32* %43
%44 = load i32, i32* %19
%45 = load i32, i32* %4
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32*, i32** %3, i64 %46
%48 = load i32*, i32** %47
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 2
store i32 %44, i32* %49
%50 = load i32, i32* %4
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %4
%52 = add nsw i32 %14, 1
%53 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %13, i32 %52)
br label %54
54: ; preds = %58, %31
%55 = phi i64 [ %56, %58 ], [ %15, %31 ]
%56 = add nsw i64 %55, 1
%57 = icmp slt i64 %56, %18
br i1 %57, label %58, label %66
58: ; preds = %54
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %56
%60 = load i32, i32* %59
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %55
%62 = load i32, i32* %61
%63 = icmp eq i32 %60, %62
br i1 %63, label %54, label %64
64: ; preds = %58
%65 = trunc i64 %56 to i32
br label %66
66: ; preds = %54, %64
%67 = phi i32 [ %65, %64 ], [ %53, %54 ]
%68 = sext i32 %67 to i64
br label %69
69: ; preds = %73, %66
%70 = phi i64 [ %71, %73 ], [ %18, %66 ]
%71 = add nsw i64 %70, -1
%72 = icmp sgt i64 %71, %68
br i1 %72, label %73, label %85
73: ; preds = %69
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %71
%75 = load i32, i32* %74
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %70
%77 = load i32, i32* %76
%78 = icmp eq i32 %75, %77
br i1 %78, label %69, label %79
79: ; preds = %73
%80 = trunc i64 %71 to i32
br label %81
81: ; preds = %79, %29, %25
%82 = phi i32 [ %26, %25 ], [ %14, %29 ], [ %67, %79 ]
%83 = phi i32 [ %13, %25 ], [ %30, %29 ], [ %80, %79 ]
%84 = icmp slt i32 %82, %83
br i1 %84, label %12, label %85
85: ; preds = %81, %69, %5
ret void
}