#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 *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memset(int *, int /*<<< orphan*/, int);
int /*<<< orphan*/ printData(int *, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
void bucketSort(int data[], int size, int maxValue) {
  int *count = malloc(sizeof(int) * (maxValue + 1));
  int i, j;
  printData(data, size);
  memset(count, 0, sizeof(int) * (maxValue + 1));
  for (i = 0; i < size; i++) {
    count[data[i]]++;
    printf("count[data[%2d]=%2d] = %2d\n", i, data[i], count[data[i]]);
  }
  for (i = 0; i <= maxValue; i++) {
    if (count[i] > 0) {
      for (j = 0; j < count[i]; j++) {
        printf("%4d", i);
      }
    }
  }
  printf("\n");
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bucketSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1060 <printData@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11f7 <bucketSort+0xb7>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdi
movslq (%rcx,%rdi,4),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
lea    0xe1e(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1195 <bucketSort+0x55>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     126e <bucketSort+0x12e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jle    125b <bucketSort+0x11b>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1256 <bucketSort+0x116>
mov    -0x1c(%rbp),%esi
lea    0xddb(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1223 <bucketSort+0xe3>
jmp    125b <bucketSort+0x11b>
jmp    1260 <bucketSort+0x120>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11fe <bucketSort+0xbe>
lea    0xda5(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <printf@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bucketSort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r15
lea    0x4(,%r14,4),%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%r12
mov    %r15,%rdi
mov    %ebx,%esi
call   1070 <printData@plt>
mov    %r12,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1050 <memset@plt>
test   %ebx,%ebx
jle    11c4 <bucketSort+0x74>
mov    %ebx,%ebp
lea    0xe68(%rip),%r13
xor    %ebx,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq (%r15,%rbx,4),%rdx
mov    (%r12,%rdx,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,(%r12,%rdx,4)
mov    %r13,%rdi
mov    %ebx,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%rbp
jne    11a0 <bucketSort+0x50>
test   %r14d,%r14d
js     1217 <bucketSort+0xc7>
add    $0x1,%r14d
lea    0xe48(%rip),%r15
xor    %ebx,%ebx
jmp    11e9 <bucketSort+0x99>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbx
cmp    %r14,%rbx
je     1217 <bucketSort+0xc7>
cmpl   $0x0,(%r12,%rbx,4)
jle    11e0 <bucketSort+0x90>
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %r15,%rdi
mov    %ebx,%esi
xor    %eax,%eax
call   1040 <printf@plt>
add    $0x1,%ebp
cmp    (%r12,%rbx,4),%ebp
jl     1200 <bucketSort+0xb0>
jmp    11e0 <bucketSort+0x90>
mov    $0xa,%edi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <putchar@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [28 x i8] c"count[data[%2d]=%2d] = %2d\0A\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%4d\00"
@.str.2 = [2 x i8] c"\0A\00"
define void @bucketSort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %6
%11 = add nsw i32 %10, 1
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = mul i64 4, %12
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = call i32* @malloc(i32 %14)
store i32* %15, i32** %7
%16 = load i32*, i32** %4
%17 = load i32, i32* %5
%18 = call i32 @printData(i32* %16, i32 %17)
%19 = load i32*, i32** %7
%20 = load i32, i32* %6
%21 = add nsw i32 %20, 1
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = mul i64 4, %22
%24 = trunc i64 %23 to i32
%25 = call i32 @memset(i32* %19, i32 0, i32 %24)
store i32 0, i32* %8
br label %26
26: ; preds = %57, %3
%27 = load i32, i32* %8
%28 = load i32, i32* %5
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %60
30: ; preds = %26
%31 = load i32*, i32** %7
%32 = load i32*, i32** %4
%33 = load i32, i32* %8
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %38
%41 = load i32, i32* %8
%42 = load i32*, i32** %4
%43 = load i32, i32* %8
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32*, i32** %7
%48 = load i32*, i32** %4
%49 = load i32, i32* %8
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([28 x i8], [28 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %41, i32 %46, i32 %55)
br label %57
57: ; preds = %30
%58 = load i32, i32* %8
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %8
br label %26
60: ; preds = %26
store i32 0, i32* %8
br label %61
61: ; preds = %89, %60
%62 = load i32, i32* %8
%63 = load i32, i32* %6
%64 = icmp sle i32 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %92
65: ; preds = %61
%66 = load i32*, i32** %7
%67 = load i32, i32* %8
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = icmp sgt i32 %70, 0
br i1 %71, label %72, label %88
72: ; preds = %65
store i32 0, i32* %9
br label %73
73: ; preds = %84, %72
%74 = load i32, i32* %9
%75 = load i32*, i32** %7
%76 = load i32, i32* %8
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = icmp slt i32 %74, %79
br i1 %80, label %81, label %87
81: ; preds = %73
%82 = load i32, i32* %8
%83 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %82)
br label %84
84: ; preds = %81
%85 = load i32, i32* %9
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %9
br label %73
87: ; preds = %73
br label %88
88: ; preds = %87, %65
br label %89
89: ; preds = %88
%90 = load i32, i32* %8
%91 = add nsw i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %8
br label %61
92: ; preds = %61
%93 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [28 x i8] c"count[data[%2d]=%2d] = %2d\0A\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%4d\00"
define void @bucketSort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = shl i32 %2, 2
%5 = add i32 %4, 4
%6 = tail call i32* @malloc(i32 %5)
%7 = tail call i32 @printData(i32* %0, i32 %1)
%8 = tail call i32 @memset(i32* %6, i32 0, i32 %5)
%9 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %9, label %10, label %12
10: ; preds = %3
%11 = zext i32 %1 to i64
br label %17
12: ; preds = %17, %3
%13 = icmp slt i32 %2, 0
br i1 %13, label %45, label %14
14: ; preds = %12
%15 = add nuw i32 %2, 1
%16 = zext i32 %15 to i64
br label %29
17: ; preds = %10, %17
%18 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %27, %17 ]
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %22
%25 = trunc i64 %18 to i32
%26 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([28 x i8], [28 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %25, i32 %20, i32 %24)
%27 = add nuw nsw i64 %18, 1
%28 = icmp eq i64 %27, %11
br i1 %28, label %12, label %17
29: ; preds = %14, %42
%30 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %43, %42 ]
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = icmp sgt i32 %32, 0
br i1 %33, label %34, label %42
34: ; preds = %29
%35 = trunc i64 %30 to i32
br label %36
36: ; preds = %34, %36
%37 = phi i32 [ %39, %36 ], [ 0, %34 ]
%38 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %35)
%39 = add nuw nsw i32 %37, 1
%40 = load i32, i32* %31
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %36, label %42
42: ; preds = %36, %29
%43 = add nuw nsw i64 %30, 1
%44 = icmp eq i64 %43, %16
br i1 %44, label %45, label %29
45: ; preds = %42, %12
%46 = tail call i32 @putchar(i32 10)
ret void
}