#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*/ printf(char *, int, ...);
int *take_steps(int x, int y) {
  int n = 1;
  int calc_y = 0;
  int fwd = 0;
  int rev = 0;
  while (1) {
    fwd += n * x;
    rev = rev + x + n;
    printf("F:%d R:%d, S:%d\n", fwd, rev, (fwd - rev + x + n));
    if (y <= (fwd - rev + x + n)) {
      break;
    }
    n++;
  }
  int ret[2];
  ret[0] = n;
  ret[1] = fwd + rev;
  printf("%d\n", ret[0]);
  printf("%d\n", ret[1]);
  return ret;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<take_steps>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x4(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x4(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
lea    0xe94(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x4(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     118f <take_steps+0x7f>
jmp    119d <take_steps+0x8d>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    113a <take_steps+0x2a>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%esi
lea    0xe57(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%esi
lea    0xe46(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
lea    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<take_steps>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %esi,0xc(%rsp)
mov    %edi,%r13d
xor    %r15d,%r15d
xor    %ebx,%ebx
xor    %ebp,%ebp
xor    %r14d,%r14d
nop
add    %r13d,%r15d
add    %r15d,%ebp
lea    (%rbx,%r13,1),%eax
lea    (%rbx,%r13,1),%r12d
add    $0x1,%r12d
add    %eax,%r14d
add    $0x1,%r14d
add    %ebp,%r12d
sub    %r14d,%r12d
lea    0xeaa(%rip),%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %r14d,%edx
mov    %r12d,%ecx
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
add    $0x1,%ebx
cmp    0xc(%rsp),%r12d
jl     1130 <take_steps+0x20>
add    %ebp,%r14d
lea    0xe94(%rip),%rbp
mov    %rbp,%rdi
mov    %ebx,%esi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
mov    %rbp,%rdi
mov    %r14d,%esi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
lea    0x10(%rsp),%rax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [17 x i8] c"F:%d R:%d, S:%d\0A\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32* @take_steps(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca [2 x i32]
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 1, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %10
10: ; preds = %2, %41
%11 = load i32, i32* %5
%12 = load i32, i32* %3
%13 = mul nsw i32 %11, %12
%14 = load i32, i32* %7
%15 = add nsw i32 %14, %13
store i32 %15, i32* %7
%16 = load i32, i32* %8
%17 = load i32, i32* %3
%18 = add nsw i32 %16, %17
%19 = load i32, i32* %5
%20 = add nsw i32 %18, %19
store i32 %20, i32* %8
%21 = load i32, i32* %7
%22 = load i32, i32* %8
%23 = load i32, i32* %7
%24 = load i32, i32* %8
%25 = sub nsw i32 %23, %24
%26 = load i32, i32* %3
%27 = add nsw i32 %25, %26
%28 = load i32, i32* %5
%29 = add nsw i32 %27, %28
%30 = call i32 (i8*, i32, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([17 x i8], [17 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %21, i32 %22, i32 %29)
%31 = load i32, i32* %4
%32 = load i32, i32* %7
%33 = load i32, i32* %8
%34 = sub nsw i32 %32, %33
%35 = load i32, i32* %3
%36 = add nsw i32 %34, %35
%37 = load i32, i32* %5
%38 = add nsw i32 %36, %37
%39 = icmp sle i32 %31, %38
br i1 %39, label %40, label %41
40: ; preds = %10
br label %44
41: ; preds = %10
%42 = load i32, i32* %5
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %5
br label %10
44: ; preds = %40
%45 = load i32, i32* %5
%46 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %9, i64 0, i64 0
store i32 %45, i32* %46
%47 = load i32, i32* %7
%48 = load i32, i32* %8
%49 = add nsw i32 %47, %48
%50 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %9, i64 0, i64 1
store i32 %49, i32* %50
%51 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %9, i64 0, i64 0
%52 = load i32, i32* %51
%53 = call i32 (i8*, i32, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %52)
%54 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %9, i64 0, i64 1
%55 = load i32, i32* %54
%56 = call i32 (i8*, i32, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %55)
%57 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %9, i64 0, i64 0
ret i32* %57
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [17 x i8] c"F:%d R:%d, S:%d\0A\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define noalias i32* @take_steps(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca [2 x i32]
br label %4
4: ; preds = %4, %2
%5 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %16, %4 ]
%6 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %9, %4 ]
%7 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %11, %4 ]
%8 = mul nsw i32 %5, %0
%9 = add nsw i32 %6, %8
%10 = add i32 %5, %0
%11 = add i32 %10, %7
%12 = add i32 %10, %9
%13 = sub i32 %12, %11
%14 = tail call i32 (i8*, i32, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([17 x i8], [17 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %9, i32 %11, i32 %13)
%15 = icmp slt i32 %13, %1
%16 = add nuw nsw i32 %5, 1
br i1 %15, label %4, label %17
17: ; preds = %4
%18 = bitcast [2 x i32]* %3 to i8*
%19 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %3, i64 0, i64 0
%20 = add nsw i32 %11, %9
%21 = tail call i32 (i8*, i32, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %5)
%22 = tail call i32 (i8*, i32, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %20)
ret i32* %19
}