#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*/ free(int *);
int *malloc(int);
int rand();
int myRandom(int size) {
  int i, n;
  static int numNums = 0;
  static int *numArr = NULL;
  if (size >= 0) {
    if (numArr != NULL)
      free(numArr);
    if ((numArr = malloc(sizeof(int) * size)) == NULL)
      return -2;
    for (i = 0; i < size; i++)
      numArr[i] = i;
    numNums = size;
  }
  if (numNums == 0)
    return -1;
  n = rand() % numNums;
  i = numArr[n];
  numArr[n] = numArr[numNums - 1];
  numNums--;
  if (numNums == 0) {
    free(numArr);
    numArr = 0;
  }
  return i;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<myRandom>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jl     11c6 <myRandom+0x96>
cmpq   $0x0,0x2efb(%rip)
je     115f <myRandom+0x2f>
mov    0x2eee(%rip),%rdi
call   1030 <free@plt>
movslq -0x8(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x2ed3(%rip)
cmp    $0x0,%rax
jne    118b <myRandom+0x5b>
movl   $0xfffffffe,-0x4(%rbp)
jmp    125e <myRandom+0x12e>
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11bd <myRandom+0x8d>
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    0x2ea0(%rip),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1192 <myRandom+0x62>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,0x2e7a(%rip)
cmpl   $0x0,0x2e73(%rip)
jne    11df <myRandom+0xaf>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    125e <myRandom+0x12e>
mov    $0x0,%al
call   1050 <rand@plt>
cltd
idivl  0x2e53(%rip)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    0x2e51(%rip),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    0x2e40(%rip),%rax
mov    0x2e32(%rip),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    0x2e2a(%rip),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    0x2e15(%rip),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,0x2e0c(%rip)
cmpl   $0x0,0x2e05(%rip)
jne    1258 <myRandom+0x128>
mov    0x2e00(%rip),%rdi
call   1030 <free@plt>
movq   $0x0,0x2df0(%rip)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<myRandom>:
push   %rbx
test   %edi,%edi
js     1176 <myRandom+0x46>
mov    %edi,%ebx
mov    0x2f0a(%rip),%rdi
test   %rdi,%rdi
je     1148 <myRandom+0x18>
call   1030 <free@plt>
lea    0x0(,%rbx,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,0x2eed(%rip)
test   %rax,%rax
je     11d0 <myRandom+0xa0>
test   %ebx,%ebx
je     133c <myRandom+0x20c>
mov    %ebx,%ecx
cmp    $0x8,%ebx
jae    11da <myRandom+0xaa>
xor    %edx,%edx
jmp    1330 <myRandom+0x200>
mov    0x2ec4(%rip),%ebx
test   %ebx,%ebx
je     134a <myRandom+0x21a>
xor    %eax,%eax
call   1050 <rand@plt>
movslq 0x2eae(%rip),%rcx
cltd
idiv   %ecx
mov    0x2eac(%rip),%rdi
movslq %edx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%ebx
mov    -0x4(%rdi,%rcx,4),%edx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %edx,(%rdi,%rax,4)
mov    %ecx,0x2e8d(%rip)
test   %ecx,%ecx
jne    134f <myRandom+0x21f>
call   1030 <free@plt>
movq   $0x0,0x2e7d(%rip)
jmp    134f <myRandom+0x21f>
mov    $0xfffffffe,%ebx
jmp    134f <myRandom+0x21f>
mov    %ecx,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
lea    -0x8(%rdx),%rsi
mov    %rsi,%rdi
shr    $0x3,%rdi
add    $0x1,%rdi
mov    %edi,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x18,%rsi
jae    120a <myRandom+0xda>
movdqa 0xdfd(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
jmp    12d8 <myRandom+0x1a8>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdi
movdqa 0xdea(%rip),%xmm0
xor    %esi,%esi
movdqa 0xdef(%rip),%xmm8
movdqa 0xdf6(%rip),%xmm9
movdqa 0xdfd(%rip),%xmm10
movdqa 0xe05(%rip),%xmm4
movdqa 0xe0d(%rip),%xmm5
movdqa 0xe15(%rip),%xmm6
movdqa 0xe1d(%rip),%xmm7
movdqa 0xe25(%rip),%xmm1
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm8,%xmm2
movdqu %xmm0,(%rax,%rsi,4)
movdqu %xmm2,0x10(%rax,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm10,%xmm3
movdqu %xmm2,0x20(%rax,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x30(%rax,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm5,%xmm3
movdqu %xmm2,0x40(%rax,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x50(%rax,%rsi,4)
movdqa %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm6,%xmm2
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm7,%xmm3
movdqu %xmm2,0x60(%rax,%rsi,4)
movdqu %xmm3,0x70(%rax,%rsi,4)
add    $0x20,%rsi
paddd  %xmm1,%xmm0
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
jne    1260 <myRandom+0x130>
test   %r8,%r8
je     1320 <myRandom+0x1f0>
lea    (%rax,%rsi,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
shl    $0x5,%r8
xor    %edi,%edi
movdqa 0xd1d(%rip),%xmm1
movdqa 0xd25(%rip),%xmm2
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
movdqu %xmm0,-0x10(%rsi,%rdi,1)
movdqu %xmm3,(%rsi,%rdi,1)
paddd  %xmm2,%xmm0
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%r8
jne    1300 <myRandom+0x1d0>
cmp    %rcx,%rdx
je     133c <myRandom+0x20c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %edx,(%rax,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1330 <myRandom+0x200>
mov    %ebx,0x2cfe(%rip)
test   %ebx,%ebx
jne    1184 <myRandom+0x54>
mov    $0xffffffff,%ebx
mov    %ebx,%eax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
@myRandom.numNums = internal global i32 0
@myRandom.numArr = internal global i32* null
define i32 @myRandom(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%6 = load i32, i32* %3
%7 = icmp sge i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %38
8: ; preds = %1
%9 = load i32*, i32** @myRandom.numArr
%10 = icmp ne i32* %9, null
br i1 %10, label %11, label %14
11: ; preds = %8
%12 = load i32*, i32** @myRandom.numArr
%13 = call i32 @free(i32* %12)
br label %14
14: ; preds = %11, %8
%15 = load i32, i32* %3
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 4, %16
%18 = trunc i64 %17 to i32
%19 = call i32* @malloc(i32 %18)
store i32* %19, i32** @myRandom.numArr
%20 = icmp eq i32* %19, null
br i1 %20, label %21, label %22
21: ; preds = %14
store i32 -2, i32* %2
br label %70
22: ; preds = %14
store i32 0, i32* %4
br label %23
23: ; preds = %33, %22
%24 = load i32, i32* %4
%25 = load i32, i32* %3
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %36
27: ; preds = %23
%28 = load i32, i32* %4
%29 = load i32*, i32** @myRandom.numArr
%30 = load i32, i32* %4
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
store i32 %28, i32* %32
br label %33
33: ; preds = %27
%34 = load i32, i32* %4
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %4
br label %23
36: ; preds = %23
%37 = load i32, i32* %3
store i32 %37, i32* @myRandom.numNums
br label %38
38: ; preds = %36, %1
%39 = load i32, i32* @myRandom.numNums
%40 = icmp eq i32 %39, 0
br i1 %40, label %41, label %42
41: ; preds = %38
store i32 -1, i32* %2
br label %70
42: ; preds = %38
%43 = call i32 (...) @rand()
%44 = load i32, i32* @myRandom.numNums
%45 = srem i32 %43, %44
store i32 %45, i32* %5
%46 = load i32*, i32** @myRandom.numArr
%47 = load i32, i32* %5
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
store i32 %50, i32* %4
%51 = load i32*, i32** @myRandom.numArr
%52 = load i32, i32* @myRandom.numNums
%53 = sub nsw i32 %52, 1
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = load i32*, i32** @myRandom.numArr
%58 = load i32, i32* %5
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
store i32 %56, i32* %60
%61 = load i32, i32* @myRandom.numNums
%62 = add nsw i32 %61, -1
store i32 %62, i32* @myRandom.numNums
%63 = load i32, i32* @myRandom.numNums
%64 = icmp eq i32 %63, 0
br i1 %64, label %65, label %68
65: ; preds = %42
%66 = load i32*, i32** @myRandom.numArr
%67 = call i32 @free(i32* %66)
store i32* null, i32** @myRandom.numArr
br label %68
68: ; preds = %65, %42
%69 = load i32, i32* %4
store i32 %69, i32* %2
br label %70
70: ; preds = %68, %41, %21
%71 = load i32, i32* %2
ret i32 %71
}

LLVM IR (-O2):
@myRandom.numNums = internal unnamed_addr global i32 0
@myRandom.numArr = internal unnamed_addr global i32* null
define i32 @myRandom(i32 %0) {
%2 = icmp sgt i32 %0, -1
br i1 %2, label %3, label %88
3: ; preds = %1
%4 = load i32*, i32** @myRandom.numArr
%5 = icmp eq i32* %4, null
br i1 %5, label %8, label %6
6: ; preds = %3
%7 = tail call i32 @free(i32* %4)
br label %8
8: ; preds = %6, %3
%9 = shl i32 %0, 2
%10 = tail call i32* @malloc(i32 %9)
store i32* %10, i32** @myRandom.numArr
%11 = icmp eq i32* %10, null
br i1 %11, label %108, label %12
12: ; preds = %8
%13 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %13, label %87, label %14
14: ; preds = %12
%15 = zext i32 %0 to i64
%16 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %16, label %79, label %17
17: ; preds = %14
%18 = and i64 %15, 4294967288
%19 = add nsw i64 %18, -8
%20 = lshr exact i64 %19, 3
%21 = add nuw nsw i64 %20, 1
%22 = and i64 %21, 3
%23 = icmp ult i64 %19, 24
br i1 %23, label %60, label %24
24: ; preds = %17
%25 = and i64 %21, 4611686018427387900
br label %26
26: ; preds = %26, %24
%27 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %56, %26 ]
%28 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %24 ], [ %57, %26 ]
%29 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %58, %26 ]
%30 = add <4 x i32> %28, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %27
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %28, <4 x i32>* %32
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 4
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %30, <4 x i32>* %34
%35 = or i64 %27, 8
%36 = add <4 x i32> %28, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%37 = add <4 x i32> %28, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %35
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %36, <4 x i32>* %39
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 4
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %37, <4 x i32>* %41
%42 = or i64 %27, 16
%43 = add <4 x i32> %28, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%44 = add <4 x i32> %28, <i32 20, i32 20, i32 20, i32 20>
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %42
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %43, <4 x i32>* %46
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 4
%48 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %44, <4 x i32>* %48
%49 = or i64 %27, 24
%50 = add <4 x i32> %28, <i32 24, i32 24, i32 24, i32 24>
%51 = add <4 x i32> %28, <i32 28, i32 28, i32 28, i32 28>
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %49
%53 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %50, <4 x i32>* %53
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 4
%55 = bitcast i32* %54 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %51, <4 x i32>* %55
%56 = add nuw i64 %27, 32
%57 = add <4 x i32> %28, <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>
%58 = add i64 %29, 4
%59 = icmp eq i64 %58, %25
br i1 %59, label %60, label %26
60: ; preds = %26, %17
%61 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %56, %26 ]
%62 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %17 ], [ %57, %26 ]
%63 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %63, label %77, label %64
64: ; preds = %60, %64
%65 = phi i64 [ %73, %64 ], [ %61, %60 ]
%66 = phi <4 x i32> [ %74, %64 ], [ %62, %60 ]
%67 = phi i64 [ %75, %64 ], [ 0, %60 ]
%68 = add <4 x i32> %66, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %65
%70 = bitcast i32* %69 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %66, <4 x i32>* %70
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 4
%72 = bitcast i32* %71 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %68, <4 x i32>* %72
%73 = add nuw i64 %65, 8
%74 = add <4 x i32> %66, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%75 = add i64 %67, 1
%76 = icmp eq i64 %75, %22
br i1 %76, label %77, label %64
77: ; preds = %64, %60
%78 = icmp eq i64 %18, %15
br i1 %78, label %87, label %79
79: ; preds = %14, %77
%80 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %18, %77 ]
br label %81
81: ; preds = %79, %81
%82 = phi i64 [ %85, %81 ], [ %80, %79 ]
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %82
%84 = trunc i64 %82 to i32
store i32 %84, i32* %83
%85 = add nuw nsw i64 %82, 1
%86 = icmp eq i64 %85, %15
br i1 %86, label %87, label %81
87: ; preds = %81, %77, %12
store i32 %0, i32* @myRandom.numNums
br label %90
88: ; preds = %1
%89 = load i32, i32* @myRandom.numNums
br label %90
90: ; preds = %88, %87
%91 = phi i32 [ %89, %88 ], [ %0, %87 ]
%92 = icmp eq i32 %91, 0
br i1 %92, label %108, label %93
93: ; preds = %90
%94 = tail call i32 (...) @rand()
%95 = load i32, i32* @myRandom.numNums
%96 = srem i32 %94, %95
%97 = load i32*, i32** @myRandom.numArr
%98 = sext i32 %96 to i64
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %98
%100 = load i32, i32* %99
%101 = add nsw i32 %95, -1
%102 = sext i32 %101 to i64
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %102
%104 = load i32, i32* %103
store i32 %104, i32* %99
store i32 %101, i32* @myRandom.numNums
%105 = icmp eq i32 %101, 0
br i1 %105, label %106, label %108
106: ; preds = %93
%107 = tail call i32 @free(i32* %97)
store i32* null, i32** @myRandom.numArr
br label %108
108: ; preds = %93, %106, %90, %8
%109 = phi i32 [ -2, %8 ], [ -1, %90 ], [ %100, %106 ], [ %100, %93 ]
ret i32 %109
}