#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 mysqrt(int);
void normalize(int *input, int *output) {
  int i;
  int magnitude = 0;
  for (i = 0; i < 3; i++) {
    magnitude += input[i] * input[i];
  }
  magnitude = mysqrt(magnitude);
  for (i = 0; i < 3; i++) {
    output[i] = input[i] * 62 / magnitude;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<normalize>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x14(%rbp)
jge    1163 <normalize+0x53>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    112e <normalize+0x1e>
mov    -0x18(%rbp),%edi
call   1030 <mysqrt@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x14(%rbp)
jge    11aa <normalize+0x9a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
imul   $0x3e,(%rax,%rcx,4),%eax
cltd
idivl  -0x18(%rbp)
mov    %eax,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1175 <normalize+0x65>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<normalize>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbx
mov    (%rdi),%eax
mov    0x4(%rdi),%ecx
imul   %eax,%eax
imul   %ecx,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    0x8(%rdi),%edi
imul   %edi,%edi
add    %ecx,%edi
call   1030 <mysqrt@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    (%rbx),%edx
mov    %edx,%eax
shl    $0x6,%eax
sub    %edx,%eax
sub    %edx,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,(%r14)
mov    0x4(%rbx),%edx
mov    %edx,%eax
shl    $0x6,%eax
sub    %edx,%eax
sub    %edx,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,0x4(%r14)
mov    0x8(%rbx),%edx
mov    %edx,%eax
shl    $0x6,%eax
sub    %edx,%eax
sub    %edx,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,0x8(%r14)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define void @normalize(i32* %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32* %1, i32** %4
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %5
br label %7
7: ; preds = %24, %2
%8 = load i32, i32* %5
%9 = icmp slt i32 %8, 3
br i1 %9, label %10, label %27
10: ; preds = %7
%11 = load i32*, i32** %3
%12 = load i32, i32* %5
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = load i32*, i32** %3
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = mul nsw i32 %15, %20
%22 = load i32, i32* %6
%23 = add nsw i32 %22, %21
store i32 %23, i32* %6
br label %24
24: ; preds = %10
%25 = load i32, i32* %5
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %5
br label %7
27: ; preds = %7
%28 = load i32, i32* %6
%29 = call i32 @mysqrt(i32 %28)
store i32 %29, i32* %6
store i32 0, i32* %5
br label %30
30: ; preds = %46, %27
%31 = load i32, i32* %5
%32 = icmp slt i32 %31, 3
br i1 %32, label %33, label %49
33: ; preds = %30
%34 = load i32*, i32** %3
%35 = load i32, i32* %5
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = mul nsw i32 %38, 62
%40 = load i32, i32* %6
%41 = sdiv i32 %39, %40
%42 = load i32*, i32** %4
%43 = load i32, i32* %5
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
store i32 %41, i32* %45
br label %46
46: ; preds = %33
%47 = load i32, i32* %5
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %5
br label %30
49: ; preds = %30
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @normalize(i32* nocapture %0, i32* nocapture writeonly %1) {
%3 = load i32, i32* %0
%4 = mul nsw i32 %3, %3
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 1
%6 = load i32, i32* %5
%7 = mul nsw i32 %6, %6
%8 = add nuw nsw i32 %7, %4
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 2
%10 = load i32, i32* %9
%11 = mul nsw i32 %10, %10
%12 = add nuw nsw i32 %11, %8
%13 = tail call i32 @mysqrt(i32 %12)
%14 = load i32, i32* %0
%15 = mul nsw i32 %14, 62
%16 = sdiv i32 %15, %13
store i32 %16, i32* %1
%17 = load i32, i32* %5
%18 = mul nsw i32 %17, 62
%19 = sdiv i32 %18, %13
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 1
store i32 %19, i32* %20
%21 = load i32, i32* %9
%22 = mul nsw i32 %21, 62
%23 = sdiv i32 %22, %13
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 2
store i32 %23, i32* %24
ret void
}