#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 rand();
void shuffle(int N, int *index) {
  int i, j, temp;
  for (i = 0; i < N; ++i) {
    index[i] = i;
  }
  for (i = 0; i < N; ++i) {
    j = i + rand() % (N - i);
    temp = index[i];
    index[i] = index[j];
    index[j] = temp;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shuffle>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    114e <shuffle+0x3e>
mov    -0x14(%rbp),%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    1126 <shuffle+0x16>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11bf <shuffle+0xaf>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1030 <rand@plt>
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    %edx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1155 <shuffle+0x45>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shuffle>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    12db <shuffle+0x1cb>
mov    %rsi,%r14
mov    %edi,%r15d
cmp    $0x8,%edi
jae    112f <shuffle+0x1f>
xor    %eax,%eax
jmp    1290 <shuffle+0x180>
mov    %r15d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%rsi
mov    %rsi,%rdx
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %edx,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x18,%rsi
jae    115e <shuffle+0x4e>
movdqa 0xea9(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
jmp    1230 <shuffle+0x120>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
movdqa 0xe96(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
movdqa 0xe9b(%rip),%xmm8
movdqa 0xea2(%rip),%xmm9
movdqa 0xea9(%rip),%xmm10
movdqa 0xeb1(%rip),%xmm4
movdqa 0xeb9(%rip),%xmm5
movdqa 0xec1(%rip),%xmm6
movdqa 0xec9(%rip),%xmm7
movdqa 0xed1(%rip),%xmm1
nop
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm8,%xmm2
movdqu %xmm0,(%r14,%rsi,4)
movdqu %xmm2,0x10(%r14,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm10,%xmm3
movdqu %xmm2,0x20(%r14,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x30(%r14,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm5,%xmm3
movdqu %xmm2,0x40(%r14,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x50(%r14,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm6,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm7,%xmm3
movdqu %xmm2,0x60(%r14,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x70(%r14,%rsi,4)
add    $0x20,%rsi
paddd  %xmm1,%xmm0
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
jne    11b0 <shuffle+0xa0>
test   %rcx,%rcx
je     1280 <shuffle+0x170>
lea    (%r14,%rsi,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
shl    $0x5,%rcx
xor    %esi,%esi
movdqa 0xdc5(%rip),%xmm1
movdqa 0xdcd(%rip),%xmm2
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
movdqu %xmm0,-0x10(%rdx,%rsi,1)
movdqu %xmm3,(%rdx,%rsi,1)
paddd  %xmm2,%xmm0
add    $0x20,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
jne    1260 <shuffle+0x150>
cmp    %r15,%rax
je     129d <shuffle+0x18d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %eax,(%r14,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r15
jne    1290 <shuffle+0x180>
test   %edi,%edi
jle    12db <shuffle+0x1cb>
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand@plt>
cltd
idiv   %r15d
mov    (%r14,%rbx,4),%eax
movslq %edx,%rcx
add    %rbx,%rcx
mov    (%r14,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%r14,%rbx,4)
mov    %eax,(%r14,%rcx,4)
add    $0x1,%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%r15
jne    12b0 <shuffle+0x1a0>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @shuffle(i32 %0, i32* nocapture %1) {
%3 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %3, label %4, label %94
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %0 to i64
%6 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %6, label %69, label %7
7: ; preds = %4
%8 = and i64 %5, 4294967288
%9 = add nsw i64 %8, -8
%10 = lshr exact i64 %9, 3
%11 = add nuw nsw i64 %10, 1
%12 = and i64 %11, 3
%13 = icmp ult i64 %9, 24
br i1 %13, label %50, label %14
14: ; preds = %7
%15 = and i64 %11, 4611686018427387900
br label %16
16: ; preds = %16, %14
%17 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %46, %16 ]
%18 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %14 ], [ %47, %16 ]
%19 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %48, %16 ]
%20 = add <4 x i32> %18, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %17
%22 = bitcast i32* %21 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %18, <4 x i32>* %22
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 4
%24 = bitcast i32* %23 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %20, <4 x i32>* %24
%25 = or i64 %17, 8
%26 = add <4 x i32> %18, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%27 = add <4 x i32> %18, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %25
%29 = bitcast i32* %28 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %26, <4 x i32>* %29
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 4
%31 = bitcast i32* %30 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %27, <4 x i32>* %31
%32 = or i64 %17, 16
%33 = add <4 x i32> %18, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%34 = add <4 x i32> %18, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %32
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %33, <4 x i32>* %36
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 4
%38 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %34, <4 x i32>* %38
%39 = or i64 %17, 24
%40 = add <4 x i32> %18, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%41 = add <4 x i32> %18, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %39
%43 = bitcast i32* %42 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %40, <4 x i32>* %43
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 4
%45 = bitcast i32* %44 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %41, <4 x i32>* %45
%46 = add nuw i64 %17, 32
%47 = add <4 x i32> %18, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%48 = add i64 %19, 4
%49 = icmp eq i64 %48, %15
br i1 %49, label %50, label %16
50: ; preds = %16, %7
%51 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %46, %16 ]
%52 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %7 ], [ %47, %16 ]
%53 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %53, label %67, label %54
54: ; preds = %50, %54
%55 = phi i64 [ %63, %54 ], [ %51, %50 ]
%56 = phi <4 x i32> [ %64, %54 ], [ %52, %50 ]
%57 = phi i64 [ %65, %54 ], [ 0, %50 ]
%58 = add <4 x i32> %56, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %55
%60 = bitcast i32* %59 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %56, <4 x i32>* %60
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 4
%62 = bitcast i32* %61 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %58, <4 x i32>* %62
%63 = add nuw i64 %55, 8
%64 = add <4 x i32> %56, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%65 = add i64 %57, 1
%66 = icmp eq i64 %65, %12
br i1 %66, label %67, label %54
67: ; preds = %54, %50
%68 = icmp eq i64 %8, %5
br i1 %68, label %71, label %69
69: ; preds = %4, %67
%70 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %8, %67 ]
br label %74
71: ; preds = %74, %67
br i1 %3, label %72, label %94
72: ; preds = %71
%73 = zext i32 %0 to i64
br label %80
74: ; preds = %69, %74
%75 = phi i64 [ %78, %74 ], [ %70, %69 ]
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %75
%77 = trunc i64 %75 to i32
store i32 %77, i32* %76
%78 = add nuw nsw i64 %75, 1
%79 = icmp eq i64 %78, %5
br i1 %79, label %71, label %74
80: ; preds = %72, %80
%81 = phi i64 [ 0, %72 ], [ %92, %80 ]
%82 = tail call i32 (...) @rand()
%83 = trunc i64 %81 to i32
%84 = sub nsw i32 %0, %83
%85 = srem i32 %82, %84
%86 = add nsw i32 %85, %83
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %81
%88 = load i32, i32* %87
%89 = sext i32 %86 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
store i32 %91, i32* %87
store i32 %88, i32* %90
%92 = add nuw nsw i64 %81, 1
%93 = icmp eq i64 %92, %73
br i1 %93, label %94, label %80
94: ; preds = %80, %2, %71
ret void
}