#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 *, long, long, long long, ...);
double reduce(long long values[], int print) {
  long count = 0;
  long sum = 0;
  long long sum2 = 0;
  for (int i = 0; i < ((4 + 1) * (4 + 1) * (4 + 1) * (4 + 1) * (4 + 1)); i++) {
    if (values[i] > 0) {
      if (print) {
        printf("(%d %d %d %d %d) %d\n",
               i / ((4 + 1) * (4 + 1) * (4 + 1) * (4 + 1)),
               (i % ((4 + 1) * (4 + 1) * (4 + 1) * (4 + 1))) /
                   ((4 + 1) * (4 + 1) * (4 + 1)),
               (i % ((4 + 1) * (4 + 1) * (4 + 1))) / ((4 + 1) * (4 + 1)),
               (i % ((4 + 1) * (4 + 1))) / ((4 + 1)), i % ((4 + 1)), values[i]);
      }
      count++;
      sum += values[i];
      sum2 += values[i] * values[i];
    }
  }
  if (print) {
    printf("1: %d, s: %d, s2: %d\n", count, sum, sum2);
  }
  return sum2 / (double)sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<reduce>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0xc35,-0x2c(%rbp)
jge    1245 <reduce+0x135>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
cmpq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
jle    1232 <reduce+0x122>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     11f1 <reduce+0xe1>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    $0x271,%ecx
cltd
idiv   %ecx
movslq %eax,%rsi
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    $0x271,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%eax
mov    $0x7d,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cltq
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    $0x7d,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%eax
mov    $0x19,%ecx
cltd
idiv   %ecx
movslq %eax,%rcx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    $0x19,%edi
cltd
idiv   %edi
mov    %edx,%eax
mov    $0x5,%edi
cltd
idiv   %edi
mov    %eax,%r8d
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    $0x5,%edi
cltd
idiv   %edi
mov    %edx,%r9d
mov    -0x38(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rdi
mov    (%rax,%rdi,8),%rax
lea    0xe1a(%rip),%rdi
mov    %rax,(%rsp)
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
imul   (%rcx,%rdx,8),%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1237 <reduce+0x127>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    113e <reduce+0x2e>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     1269 <reduce+0x159>
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rcx
lea    0xdb3(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
cvtsi2sdq -0x28(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdq -0x20(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<reduce>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %esi,0x14(%rsp)
mov    %rdi,%r12
xor    %r13d,%r13d
xor    %r15d,%r15d
xor    %ebx,%ebx
xor    %ebp,%ebp
xor    %r14d,%r14d
jmp    1163 <reduce+0x53>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r14
add    %rax,%rbp
imul   %rax,%rax
add    %rax,%rbx
add    $0x1,%r15
add    $0x1,%r13d
cmp    $0xc35,%r15
je     127b <reduce+0x16b>
mov    (%r12,%r15,8),%rax
test   %rax,%rax
jle    114e <reduce+0x3e>
cmpl   $0x0,0x14(%rsp)
je     1140 <reduce+0x30>
movzwl %r13w,%edx
imul   $0xa36f,%edx,%ecx
shr    $0x10,%ecx
mov    %r13d,%esi
sub    %ecx,%esi
movzwl %si,%esi
shr    %esi
add    %ecx,%esi
movzwl %si,%ecx
shr    $0x9,%ecx
imul   $0xfffffd8f,%ecx,%ecx
movzwl %cx,%ecx
imul   $0x625,%edx,%esi
shr    $0x10,%esi
mov    %r13d,%edi
sub    %esi,%edi
movzwl %di,%edi
shr    %edi
add    %esi,%edi
shr    $0x6,%edi
imul   $0xffffff83,%edi,%esi
movzbl %sil,%r8d
imul   $0x47af,%edx,%edx
shr    $0x10,%edx
mov    %r13d,%esi
sub    %edx,%esi
movzwl %si,%esi
shr    %esi
add    %edx,%esi
shr    $0x4,%esi
imul   $0xffffffe7,%esi,%edx
mov    %rbp,%r10
movzbl %dl,%ebp
mov    %r13d,%edx
mov    $0xcccccccd,%esi
imul   %rsi,%rdx
shr    $0x22,%rdx
lea    (%rdx,%rdx,4),%r9d
neg    %r9d
movzwl %r15w,%edx
imul   $0xa36f,%edx,%edx
shr    $0x10,%edx
mov    %r15d,%esi
sub    %edx,%esi
movzwl %si,%esi
shr    %esi
add    %edx,%esi
movzwl %si,%esi
shr    $0x9,%rsi
add    %r15d,%ecx
movzwl %cx,%edx
mov    %rbx,%rdi
imul   $0x625,%edx,%ebx
shr    $0x10,%ebx
sub    %ebx,%ecx
movzwl %cx,%edx
shr    %edx
add    %ebx,%edx
mov    %rdi,%rbx
shr    $0x6,%rdx
add    %r15d,%r8d
movzbl %r8b,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,4),%edi
lea    (%rcx,%rdi,8),%ecx
movzwl %cx,%ecx
shr    $0xa,%rcx
add    %r15d,%ebp
movzbl %bpl,%edi
mov    %r10,%rbp
imul   $0xcd,%edi,%r8d
shr    $0xa,%r8d
add    %r15d,%r9d
mov    %rax,(%rsp)
lea    0xd95(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
mov    (%r12,%r15,8),%rax
jmp    1140 <reduce+0x30>
cmpl   $0x0,0x14(%rsp)
je     1299 <reduce+0x189>
lea    0xd8c(%rip),%rdi
mov    %r14,%rsi
mov    %rbp,%rdx
mov    %rbx,%rcx
xor    %eax,%eax
call   1030 <printf@plt>
cvtsi2sd %rbx,%xmm0
cvtsi2sd %rbp,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [21 x i8] c"(%d %d %d %d %d) %d\0A\00"
@.str.1 = [22 x i8] c"1: %d, s: %d, s2: %d\0A\00"
define double @reduce(i64* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i64*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
store i64* %0, i64** %3
store i32 %1, i32* %4
store i64 0, i64* %5
store i64 0, i64* %6
store i64 0, i64* %7
store i32 0, i32* %8
br label %9
9: ; preds = %69, %2
%10 = load i32, i32* %8
%11 = icmp slt i32 %10, 3125
br i1 %11, label %12, label %72
12: ; preds = %9
%13 = load i64*, i64** %3
%14 = load i32, i32* %8
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i64, i64* %13, i64 %15
%17 = load i64, i64* %16
%18 = icmp sgt i64 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %68
19: ; preds = %12
%20 = load i32, i32* %4
%21 = icmp ne i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %45
22: ; preds = %19
%23 = load i32, i32* %8
%24 = sdiv i32 %23, 625
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = load i32, i32* %8
%27 = srem i32 %26, 625
%28 = sdiv i32 %27, 125
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = load i32, i32* %8
%31 = srem i32 %30, 125
%32 = sdiv i32 %31, 25
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = load i32, i32* %8
%35 = srem i32 %34, 25
%36 = sdiv i32 %35, 5
%37 = load i32, i32* %8
%38 = srem i32 %37, 5
%39 = load i64*, i64** %3
%40 = load i32, i32* %8
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i64, i64* %39, i64 %41
%43 = load i64, i64* %42
%44 = call i32 (i8*, i64, i64, i64, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([21 x i8], [21 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %25, i64 %29, i64 %33, i32 %36, i32 %38, i64 %43)
br label %45
45: ; preds = %22, %19
%46 = load i64, i64* %5
%47 = add nsw i64 %46, 1
store i64 %47, i64* %5
%48 = load i64*, i64** %3
%49 = load i32, i32* %8
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i64, i64* %48, i64 %50
%52 = load i64, i64* %51
%53 = load i64, i64* %6
%54 = add nsw i64 %53, %52
store i64 %54, i64* %6
%55 = load i64*, i64** %3
%56 = load i32, i32* %8
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i64, i64* %55, i64 %57
%59 = load i64, i64* %58
%60 = load i64*, i64** %3
%61 = load i32, i32* %8
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i64, i64* %60, i64 %62
%64 = load i64, i64* %63
%65 = mul nsw i64 %59, %64
%66 = load i64, i64* %7
%67 = add nsw i64 %66, %65
store i64 %67, i64* %7
br label %68
68: ; preds = %45, %12
br label %69
69: ; preds = %68
%70 = load i32, i32* %8
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %8
br label %9
72: ; preds = %9
%73 = load i32, i32* %4
%74 = icmp ne i32 %73, 0
br i1 %74, label %75, label %80
75: ; preds = %72
%76 = load i64, i64* %5
%77 = load i64, i64* %6
%78 = load i64, i64* %7
%79 = call i32 (i8*, i64, i64, i64, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([22 x i8], [22 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %76, i64 %77, i64 %78)
br label %80
80: ; preds = %75, %72
%81 = load i64, i64* %7
%82 = sitofp i64 %81 to double
%83 = load i64, i64* %6
%84 = sitofp i64 %83 to double
%85 = fdiv double %82, %84
ret double %85
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [21 x i8] c"(%d %d %d %d %d) %d\0A\00"
@.str.1 = [22 x i8] c"1: %d, s: %d, s2: %d\0A\00"
define double @reduce(i64* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, 0
br label %5
4: ; preds = %39
br i1 %3, label %47, label %45
5: ; preds = %2, %39
%6 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %43, %39 ]
%7 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %42, %39 ]
%8 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %41, %39 ]
%9 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %40, %39 ]
%10 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %6
%11 = load i64, i64* %10
%12 = icmp sgt i64 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %39
13: ; preds = %5
br i1 %3, label %33, label %14
14: ; preds = %13
%15 = trunc i64 %6 to i16
%16 = udiv i16 %15, 625
%17 = zext i16 %16 to i64
%18 = urem i16 %15, 625
%19 = udiv i16 %18, 125
%20 = zext i16 %19 to i64
%21 = urem i16 %15, 125
%22 = trunc i16 %21 to i8
%23 = udiv i8 %22, 25
%24 = zext i8 %23 to i64
%25 = urem i16 %15, 25
%26 = trunc i16 %25 to i8
%27 = udiv i8 %26, 5
%28 = zext i8 %27 to i32
%29 = urem i16 %15, 5
%30 = zext i16 %29 to i32
%31 = tail call i32 (i8*, i64, i64, i64, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([21 x i8], [21 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %17, i64 %20, i64 %24, i32 %28, i32 %30, i64 %11)
%32 = load i64, i64* %10
br label %33
33: ; preds = %14, %13
%34 = phi i64 [ %32, %14 ], [ %11, %13 ]
%35 = add nsw i64 %9, 1
%36 = add nsw i64 %34, %8
%37 = mul nsw i64 %34, %34
%38 = add nsw i64 %37, %7
br label %39
39: ; preds = %5, %33
%40 = phi i64 [ %35, %33 ], [ %9, %5 ]
%41 = phi i64 [ %36, %33 ], [ %8, %5 ]
%42 = phi i64 [ %38, %33 ], [ %7, %5 ]
%43 = add nuw nsw i64 %6, 1
%44 = icmp eq i64 %43, 3125
br i1 %44, label %4, label %5
45: ; preds = %4
%46 = tail call i32 (i8*, i64, i64, i64, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([22 x i8], [22 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i64 %40, i64 %41, i64 %42)
br label %47
47: ; preds = %45, %4
%48 = sitofp i64 %42 to double
%49 = sitofp i64 %41 to double
%50 = fdiv double %48, %49
ret double %50
}