#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 sqrt(int);
long get_prime(int n) {
  if (n <= 0) {
    return -1;
  }
  int p_r[n];
  int count = 1;
  int i, j;
  p_r[0] = 2;
  p_r[1] = 3;
  for (i = 3; count < n; i += 2) {
    int sqrt_i = sqrt(i);
    for (j = 1; sqrt_i >= p_r[j] && i % p_r[j] != 0; ++j) {
    }
    if (sqrt_i < p_r[j]) {
      p_r[count++] = i;
    }
  }
  return p_r[count - 1];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<get_prime>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jg     1132 <get_prime+0x22>
movq   $0xffffffffffffffff,-0x8(%rbp)
ff
jmp    1243 <get_prime+0x133>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
mov    %rsp,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
lea    0xf(,%rcx,4),%rdx
and    $0xfffffffffffffff0,%rdx
mov    %rsp,%rax
sub    %rdx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    %rax,%rsp
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
movl   $0x2,(%rax)
movl   $0x3,0x4(%rax)
movl   $0x3,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1227 <get_prime+0x117>
mov    -0x28(%rbp),%edi
call   1030 <sqrt@plt>
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movl   $0x1,-0x2c(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rdx
mov    -0x30(%rbp),%ecx
movslq -0x2c(%rbp),%rsi
xor    %eax,%eax
cmp    (%rdx,%rsi,4),%ecx
mov    %al,-0x39(%rbp)
jl     11c5 <get_prime+0xb5>
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    -0x28(%rbp),%eax
movslq -0x2c(%rbp),%rsi
cltd
idivl  (%rcx,%rsi,4)
cmp    $0x0,%edx
setne  %al
mov    %al,-0x39(%rbp)
mov    -0x39(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11d5 <get_prime+0xc5>
jmp    11e8 <get_prime+0xd8>
jmp    11da <get_prime+0xca>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1194 <get_prime+0x84>
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    -0x30(%rbp),%eax
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1214 <get_prime+0x104>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1219 <get_prime+0x109>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1176 <get_prime+0x66>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movslq (%rax,%rcx,4),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<get_prime>:
test   %edi,%edi
jle    117a <get_prime+0x6a>
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%r14d
mov    %rsp,-0x30(%rbp)
mov    %edi,%eax
mov    %rsp,%rcx
lea    0xf(,%rax,4),%rax
and    $0xfffffffffffffff0,%rax
mov    %rcx,%r12
sub    %rax,%r12
mov    %r12,%rsp
neg    %rax
movabs $0x300000002,%rdx
mov    %rdx,(%rcx,%rax,1)
mov    $0x1,%r13d
cmp    $0x1,%edi
jne    1182 <get_prime+0x72>
add    $0xffffffff,%r13d
movslq (%r12,%r13,4),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rsp
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
ret
lea    0x8(%r12),%r15
mov    $0x1,%r13d
mov    $0x3,%ebx
jmp    11b3 <get_prime+0xa3>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movslq %r13d,%rax
add    $0x1,%r13d
mov    %ebx,(%r12,%rax,4)
add    $0x2,%ebx
cmp    %r14d,%r13d
jge    115f <get_prime+0x4f>
mov    %ebx,%edi
call   1030 <sqrt@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    0x4(%r12),%edi
mov    %r15,%rsi
cmp    %edi,%eax
jl     11a0 <get_prime+0x90>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%eax
cltd
idiv   %edi
test   %edx,%edx
je     11ab <get_prime+0x9b>
mov    (%rsi),%edi
add    $0x4,%rsi
cmp    %edi,%ecx
jge    11d0 <get_prime+0xc0>
jmp    11a0 <get_prime+0x90>

LLVM IR (-O0):
define i64 @get_prime(i32 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i32
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%10 = load i32, i32* %3
%11 = icmp sle i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %13
12: ; preds = %1
store i64 -1, i64* %2
br label %73
13: ; preds = %1
%14 = load i32, i32* %3
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %16, i8** %4
%17 = alloca i32, i64 %15
store i64 %15, i64* %5
store i32 1, i32* %6
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 0
store i32 2, i32* %18
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 1
store i32 3, i32* %19
store i32 3, i32* %7
br label %20
20: ; preds = %62, %13
%21 = load i32, i32* %6
%22 = load i32, i32* %3
%23 = icmp slt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %65
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %7
%26 = call i32 @sqrt(i32 %25)
store i32 %26, i32* %9
store i32 1, i32* %8
br label %27
27: ; preds = %45, %24
%28 = load i32, i32* %9
%29 = load i32, i32* %8
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = icmp sge i32 %28, %32
br i1 %33, label %34, label %42
34: ; preds = %27
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %8
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = srem i32 %35, %39
%41 = icmp ne i32 %40, 0
br label %42
42: ; preds = %34, %27
%43 = phi i1 [ false, %27 ], [ %41, %34 ]
br i1 %43, label %44, label %48
44: ; preds = %42
br label %45
45: ; preds = %44
%46 = load i32, i32* %8
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %8
br label %27
48: ; preds = %42
%49 = load i32, i32* %9
%50 = load i32, i32* %8
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = icmp slt i32 %49, %53
br i1 %54, label %55, label %61
55: ; preds = %48
%56 = load i32, i32* %7
%57 = load i32, i32* %6
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %6
%59 = sext i32 %57 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %59
store i32 %56, i32* %60
br label %61
61: ; preds = %55, %48
br label %62
62: ; preds = %61
%63 = load i32, i32* %7
%64 = add nsw i32 %63, 2
store i32 %64, i32* %7
br label %20
65: ; preds = %20
%66 = load i32, i32* %6
%67 = sub nsw i32 %66, 1
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = sext i32 %70 to i64
store i64 %71, i64* %2
%72 = load i8*, i8** %4
br label %73
73: ; preds = %65, %12
%74 = load i64, i64* %2
ret i64 %74
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @get_prime(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %2, label %40, label %3
3: ; preds = %1
%4 = zext i32 %0 to i64
%5 = tail call i8* @llvm.stacksave()
%6 = alloca i32, i64 %4
store i32 2, i32* %6
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 1
store i32 3, i32* %7
%8 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %8, label %33, label %9
9: ; preds = %3, %29
%10 = phi i32 [ %31, %29 ], [ 3, %3 ]
%11 = phi i32 [ %30, %29 ], [ 1, %3 ]
%12 = tail call i32 @sqrt(i32 %10)
%13 = load i32, i32* %7
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %25, label %19
15: ; preds = %19
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %24
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp slt i32 %12, %17
br i1 %18, label %25, label %19
19: ; preds = %9, %15
%20 = phi i64 [ %24, %15 ], [ 1, %9 ]
%21 = phi i32 [ %17, %15 ], [ %13, %9 ]
%22 = srem i32 %10, %21
%23 = icmp eq i32 %22, 0
%24 = add nuw i64 %20, 1
br i1 %23, label %29, label %15
25: ; preds = %15, %9
%26 = add nsw i32 %11, 1
%27 = sext i32 %11 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %27
store i32 %10, i32* %28
br label %29
29: ; preds = %19, %25
%30 = phi i32 [ %26, %25 ], [ %11, %19 ]
%31 = add nuw nsw i32 %10, 2
%32 = icmp slt i32 %30, %0
br i1 %32, label %9, label %33
33: ; preds = %29, %3
%34 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %30, %29 ]
%35 = add nsw i32 %34, -1
%36 = zext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = sext i32 %38 to i64
tail call void @llvm.stackrestore(i8* %5)
br label %40
40: ; preds = %1, %33
%41 = phi i64 [ %39, %33 ], [ -1, %1 ]
ret i64 %41
}