#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 */
double drand48();
void randcat(const char *us, const double *cs, size_t k, char *xs, size_t n) {
  size_t i;
  double r;
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    r = drand48();
    int a = 0, b = (int)k, c;
    do {
      c = (a + b) / 2;
      if (r <= cs[c])
        b = c;
      else
        a = c + 1;
    } while (a < b);
    xs[i] = us[a];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<randcat>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jae    11d5 <randcat+0xc5>
mov    $0x0,%al
call   1030 <drand48@plt>
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    -0x40(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x44(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jb     1194 <randcat+0x84>
mov    -0x44(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    119d <randcat+0x8d>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11a2 <randcat+0x92>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x40(%rbp),%eax
jl     115c <randcat+0x4c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1134 <randcat+0x24>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<randcat>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
test   %r8,%r8
je     119b <randcat+0x8b>
mov    %r8,%r12
mov    %rcx,%r14
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%r13
xor    %ebp,%ebp
jmp    1154 <randcat+0x44>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
cltq
mov    0x0(%r13,%rax,1),%al
mov    %al,(%r14,%rbp,1)
add    $0x1,%rbp
cmp    %r12,%rbp
je     119b <randcat+0x8b>
xor    %eax,%eax
call   1030 <drand48@plt>
xor    %eax,%eax
mov    %r15d,%ecx
jmp    1176 <randcat+0x66>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1140 <randcat+0x30>
lea    (%rcx,%rax,1),%esi
mov    %esi,%edx
shr    $0x1f,%edx
add    %esi,%edx
sar    %edx
movslq %edx,%rsi
movsd  (%rbx,%rsi,8),%xmm1
ucomisd %xmm0,%xmm1
jae    1170 <randcat+0x60>
add    $0x1,%edx
mov    %edx,%eax
cmp    %ecx,%eax
jl     1176 <randcat+0x66>
jmp    1140 <randcat+0x30>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @randcat(i8* %0, double* %1, i64 %2, i8* %3, i64 %4) {
%6 = alloca i8*
%7 = alloca double*
%8 = alloca i64
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca double
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i8* %0, i8** %6
store double* %1, double** %7
store i64 %2, i64* %8
store i8* %3, i8** %9
store i64 %4, i64* %10
store i64 0, i64* %11
br label %16
16: ; preds = %55, %5
%17 = load i64, i64* %11
%18 = load i64, i64* %10
%19 = icmp ult i64 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %58
20: ; preds = %16
%21 = call double (...) @drand48()
store double %21, double* %12
store i32 0, i32* %13
%22 = load i64, i64* %8
%23 = trunc i64 %22 to i32
store i32 %23, i32* %14
br label %24
24: ; preds = %42, %20
%25 = load i32, i32* %13
%26 = load i32, i32* %14
%27 = add nsw i32 %25, %26
%28 = sdiv i32 %27, 2
store i32 %28, i32* %15
%29 = load double, double* %12
%30 = load double*, double** %7
%31 = load i32, i32* %15
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 %32
%34 = load double, double* %33
%35 = fcmp ole double %29, %34
br i1 %35, label %36, label %38
36: ; preds = %24
%37 = load i32, i32* %15
store i32 %37, i32* %14
br label %41
38: ; preds = %24
%39 = load i32, i32* %15
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %13
br label %41
41: ; preds = %38, %36
br label %42
42: ; preds = %41
%43 = load i32, i32* %13
%44 = load i32, i32* %14
%45 = icmp slt i32 %43, %44
br i1 %45, label %24, label %46
46: ; preds = %42
%47 = load i8*, i8** %6
%48 = load i32, i32* %13
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 %49
%51 = load i8, i8* %50
%52 = load i8*, i8** %9
%53 = load i64, i64* %11
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %52, i64 %53
store i8 %51, i8* %54
br label %55
55: ; preds = %46
%56 = load i64, i64* %11
%57 = add i64 %56, 1
store i64 %57, i64* %11
br label %16
58: ; preds = %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @randcat(i8* nocapture %0, double* nocapture %1, i64 %2, i8* nocapture writeonly %3, i64 %4) {
%6 = icmp eq i64 %4, 0
br i1 %6, label %32, label %7
7: ; preds = %5
%8 = trunc i64 %2 to i32
br label %9
9: ; preds = %7, %25
%10 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %30, %25 ]
%11 = tail call double (...) @drand48()
br label %12
12: ; preds = %12, %9
%13 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %22, %12 ]
%14 = phi i32 [ %8, %9 ], [ %23, %12 ]
%15 = add nsw i32 %14, %13
%16 = sdiv i32 %15, 2
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %17
%19 = load double, double* %18
%20 = fcmp ugt double %11, %19
%21 = add nsw i32 %16, 1
%22 = select i1 %20, i32 %21, i32 %13
%23 = select i1 %20, i32 %14, i32 %16
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %12, label %25
25: ; preds = %12
%26 = sext i32 %22 to i64
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %26
%28 = load i8, i8* %27
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %10
store i8 %28, i8* %29
%30 = add nuw i64 %10, 1
%31 = icmp eq i64 %30, %4
br i1 %31, label %32, label %9
32: ; preds = %25, %5
ret void
}