#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 check_array(char *, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int main(void) {
  char array[9];
  int largest = 0;
  int i, n, temp;
  char c[9];
  for (n = 1; n < 10; n++) {
    for (i = 0; i < n; i++) {
      c[i] = 0;
      array[i] = i + 1;
    }
    temp = check_array(array, n);
    if (temp > largest) {
      largest = temp;
    }
    for (i = 1; i < n;) {
      if (c[i] < i) {
        int j = i % 2 ? c[i] : 0;
        temp = array[j];
        array[j] = array[i];
        array[i] = temp;
        c[i]++;
        i = 1;
        temp = check_array(array, n);
        if (temp > largest) {
          largest = temp;
        }
      } else {
        c[i] = 0;
        i++;
      }
    }
  }
  printf("largest: %d\n", largest);
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x1c(%rbp)
jge    128b <main+0x16b>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1181 <main+0x61>
movslq -0x18(%rbp),%rax
movb   $0x0,-0x29(%rbp,%rax,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %al,%cl
movslq -0x18(%rbp),%rax
mov    %cl,-0xd(%rbp,%rax,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    114e <main+0x2e>
lea    -0xd(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
call   1030 <check_array@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    11a2 <main+0x82>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1278 <main+0x158>
movslq -0x18(%rbp),%rax
movsbl -0x29(%rbp,%rax,1),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1261 <main+0x141>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
je     11ec <main+0xcc>
movslq -0x18(%rbp),%rax
movsbl -0x29(%rbp,%rax,1),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11f6 <main+0xd6>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11f6 <main+0xd6>
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movslq -0x30(%rbp),%rax
movsbl -0xd(%rbp,%rax,1),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movslq -0x18(%rbp),%rax
mov    -0xd(%rbp,%rax,1),%cl
movslq -0x30(%rbp),%rax
mov    %cl,-0xd(%rbp,%rax,1)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
movslq -0x18(%rbp),%rax
mov    %cl,-0xd(%rbp,%rax,1)
movslq -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x29(%rbp,%rax,1),%cl
add    $0x1,%cl
mov    %cl,-0x29(%rbp,%rax,1)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
lea    -0xd(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
call   1030 <check_array@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    125c <main+0x13c>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1273 <main+0x153>
movslq -0x18(%rbp),%rax
movb   $0x0,-0x29(%rbp,%rax,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11a9 <main+0x89>
jmp    127d <main+0x15d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    113d <main+0x1d>
mov    -0x14(%rbp),%esi
lea    0xd6b(%rip),%rdi
call   1040 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
xor    %r14d,%r14d
mov    $0x1,%r15d
lea    0x6(%rsp),%r12
xor    %ebp,%ebp
jmp    115e <main+0x2e>
add    $0x1,%r15
cmp    $0x9,%r14
je     128c <main+0x15c>
mov    %r14,%r13
add    $0x1,%r14
lea    0xf(%rsp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r14,%rdx
call   1050 <memset@plt>
cmp    $0x7,%r13
jae    1180 <main+0x50>
xor    %edx,%edx
jmp    11d1 <main+0xa1>
xchg   %ax,%ax
mov    %r15,%rax
and    $0xfffffffffffffff8,%rax
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
lea    0x1(%rcx),%edx
mov    %dl,0x6(%rsp,%rcx,1)
lea    0x2(%rcx),%edx
mov    %dl,0x7(%rsp,%rcx,1)
lea    0x3(%rcx),%edx
mov    %dl,0x8(%rsp,%rcx,1)
lea    0x4(%rcx),%edx
mov    %dl,0x9(%rsp,%rcx,1)
lea    0x5(%rcx),%edx
mov    %dl,0xa(%rsp,%rcx,1)
lea    0x6(%rcx),%edx
mov    %dl,0xb(%rsp,%rcx,1)
lea    0x7(%rcx),%edx
mov    %dl,0xc(%rsp,%rcx,1)
lea    0x8(%rcx),%rdx
mov    %dl,0xd(%rsp,%rcx,1)
mov    %rdx,%rcx
cmp    %rdx,%rax
jne    1190 <main+0x60>
test   $0x7,%r15b
je     1200 <main+0xd0>
mov    %r15d,%eax
and    $0x7,%eax
lea    (%rsp,%rdx,1),%rcx
add    $0x6,%rcx
add    $0x1,%dl
movzbl %dl,%edx
xor    %esi,%esi
nopl   (%rax)
lea    (%rdx,%rsi,1),%edi
mov    %dil,(%rcx,%rsi,1)
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rax
jne    11f0 <main+0xc0>
mov    %r12,%rdi
mov    %r15d,%esi
call   1030 <check_array@plt>
cmp    %ebp,%eax
cmovg  %eax,%ebp
cmp    $0x2,%r15
jb     1150 <main+0x20>
mov    $0x1,%eax
jmp    1244 <main+0x114>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movb   $0x0,0xf(%rsp,%rax,1)
add    $0x1,%eax
movslq %eax,%rcx
cmp    %rcx,%r15
jle    1150 <main+0x20>
cltq
movsbl 0xf(%rsp,%rax,1),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    1230 <main+0x100>
mov    %eax,%edx
and    $0x1,%edx
neg    %edx
and    %ecx,%edx
movslq %edx,%rdx
movzbl 0x6(%rsp,%rdx,1),%esi
movzbl 0x6(%rsp,%rax,1),%ebx
mov    %bl,0x6(%rsp,%rdx,1)
mov    %sil,0x6(%rsp,%rax,1)
add    $0x1,%ecx
mov    %cl,0xf(%rsp,%rax,1)
mov    %r12,%rdi
mov    %r15d,%esi
call   1030 <check_array@plt>
cmp    %ebp,%eax
cmovg  %eax,%ebp
mov    $0x1,%eax
jmp    1238 <main+0x108>
lea    0xd6d(%rip),%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1040 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [13 x i8] c"largest: %d\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca [9 x i8]
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca [9 x i8]
%8 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 0, i32* %3
store i32 1, i32* %5
br label %9
9: ; preds = %104, %0
%10 = load i32, i32* %5
%11 = icmp slt i32 %10, 10
br i1 %11, label %12, label %107
12: ; preds = %9
store i32 0, i32* %4
br label %13
13: ; preds = %27, %12
%14 = load i32, i32* %4
%15 = load i32, i32* %5
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %30
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %4
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %7, i64 0, i64 %19
store i8 0, i8* %20
%21 = load i32, i32* %4
%22 = add nsw i32 %21, 1
%23 = trunc i32 %22 to i8
%24 = load i32, i32* %4
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %2, i64 0, i64 %25
store i8 %23, i8* %26
br label %27
27: ; preds = %17
%28 = load i32, i32* %4
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %4
br label %13
30: ; preds = %13
%31 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %2, i64 0, i64 0
%32 = load i32, i32* %5
%33 = call i32 @check_array(i8* %31, i32 %32)
store i32 %33, i32* %6
%34 = load i32, i32* %6
%35 = load i32, i32* %3
%36 = icmp sgt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %39
37: ; preds = %30
%38 = load i32, i32* %6
store i32 %38, i32* %3
br label %39
39: ; preds = %37, %30
store i32 1, i32* %4
br label %40
40: ; preds = %102, %39
%41 = load i32, i32* %4
%42 = load i32, i32* %5
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %103
44: ; preds = %40
%45 = load i32, i32* %4
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %7, i64 0, i64 %46
%48 = load i8, i8* %47
%49 = sext i8 %48 to i32
%50 = load i32, i32* %4
%51 = icmp slt i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %96
52: ; preds = %44
%53 = load i32, i32* %4
%54 = srem i32 %53, 2
%55 = icmp ne i32 %54, 0
br i1 %55, label %56, label %62
56: ; preds = %52
%57 = load i32, i32* %4
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %7, i64 0, i64 %58
%60 = load i8, i8* %59
%61 = sext i8 %60 to i32
br label %63
62: ; preds = %52
br label %63
63: ; preds = %62, %56
%64 = phi i32 [ %61, %56 ], [ 0, %62 ]
store i32 %64, i32* %8
%65 = load i32, i32* %8
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %2, i64 0, i64 %66
%68 = load i8, i8* %67
%69 = sext i8 %68 to i32
store i32 %69, i32* %6
%70 = load i32, i32* %4
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %2, i64 0, i64 %71
%73 = load i8, i8* %72
%74 = load i32, i32* %8
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %2, i64 0, i64 %75
store i8 %73, i8* %76
%77 = load i32, i32* %6
%78 = trunc i32 %77 to i8
%79 = load i32, i32* %4
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %2, i64 0, i64 %80
store i8 %78, i8* %81
%82 = load i32, i32* %4
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %7, i64 0, i64 %83
%85 = load i8, i8* %84
%86 = add i8 %85, 1
store i8 %86, i8* %84
store i32 1, i32* %4
%87 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %2, i64 0, i64 0
%88 = load i32, i32* %5
%89 = call i32 @check_array(i8* %87, i32 %88)
store i32 %89, i32* %6
%90 = load i32, i32* %6
%91 = load i32, i32* %3
%92 = icmp sgt i32 %90, %91
br i1 %92, label %93, label %95
93: ; preds = %63
%94 = load i32, i32* %6
store i32 %94, i32* %3
br label %95
95: ; preds = %93, %63
br label %102
96: ; preds = %44
%97 = load i32, i32* %4
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %7, i64 0, i64 %98
store i8 0, i8* %99
%100 = load i32, i32* %4
%101 = add nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %4
br label %102
102: ; preds = %96, %95
br label %40
103: ; preds = %40
br label %104
104: ; preds = %103
%105 = load i32, i32* %5
%106 = add nsw i32 %105, 1
store i32 %106, i32* %5
br label %9
107: ; preds = %9
%108 = load i32, i32* %3
%109 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([13 x i8], [13 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %108)
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [13 x i8] c"largest: %d\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca [9 x i8]
%2 = alloca [9 x i8]
%3 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %2, i64 0, i64 0
%4 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %1, i64 0, i64 0
%5 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %2, i64 0, i64 0
br label %6
6: ; preds = %0, %89
%7 = phi i64 [ 1, %0 ], [ %91, %89 ]
%8 = phi i64 [ 0, %0 ], [ %10, %89 ]
%9 = phi i32 [ 0, %0 ], [ %90, %89 ]
%10 = add nuw nsw i64 %8, 1
%11 = and i64 %7, 7
%12 = icmp ult i64 %8, 7
br i1 %12, label %44, label %13
13: ; preds = %6
%14 = and i64 %7, 9223372036854775800
br label %15
15: ; preds = %15, %13
%16 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %39, %15 ]
%17 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %42, %15 ]
%18 = or i64 %16, 1
%19 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %1, i64 0, i64 %16
%20 = trunc i64 %18 to i8
store i8 %20, i8* %19
%21 = or i64 %16, 2
%22 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %1, i64 0, i64 %18
%23 = trunc i64 %21 to i8
store i8 %23, i8* %22
%24 = or i64 %16, 3
%25 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %1, i64 0, i64 %21
%26 = trunc i64 %24 to i8
store i8 %26, i8* %25
%27 = or i64 %16, 4
%28 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %1, i64 0, i64 %24
%29 = trunc i64 %27 to i8
store i8 %29, i8* %28
%30 = or i64 %16, 5
%31 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %1, i64 0, i64 %27
%32 = trunc i64 %30 to i8
store i8 %32, i8* %31
%33 = or i64 %16, 6
%34 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %1, i64 0, i64 %30
%35 = trunc i64 %33 to i8
store i8 %35, i8* %34
%36 = or i64 %16, 7
%37 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %1, i64 0, i64 %33
%38 = trunc i64 %36 to i8
store i8 %38, i8* %37
%39 = add nuw nsw i64 %16, 8
%40 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %1, i64 0, i64 %36
%41 = trunc i64 %39 to i8
store i8 %41, i8* %40
%42 = add i64 %17, 8
%43 = icmp eq i64 %42, %14
br i1 %43, label %44, label %15
44: ; preds = %15, %6
%45 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %39, %15 ]
%46 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %46, label %55, label %47
47: ; preds = %44, %47
%48 = phi i64 [ %50, %47 ], [ %45, %44 ]
%49 = phi i64 [ %53, %47 ], [ 0, %44 ]
%50 = add nuw nsw i64 %48, 1
%51 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %1, i64 0, i64 %48
%52 = trunc i64 %50 to i8
store i8 %52, i8* %51
%53 = add i64 %49, 1
%54 = icmp eq i64 %53, %11
br i1 %54, label %55, label %47
55: ; preds = %47, %44
%56 = trunc i64 %7 to i32
%57 = call i32 @check_array(i8* %4, i32 %56)
%58 = icmp sgt i32 %57, %9
%59 = select i1 %58, i32 %57, i32 %9
%60 = icmp ugt i64 %7, 1
br i1 %60, label %61, label %89
61: ; preds = %55, %84
%62 = phi i32 [ %86, %84 ], [ %59, %55 ]
%63 = phi i32 [ %85, %84 ], [ 1, %55 ]
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %2, i64 0, i64 %64
%66 = load i8, i8* %65
%67 = sext i8 %66 to i32
%68 = icmp sgt i32 %63, %67
br i1 %68, label %69, label %82
69: ; preds = %61
%70 = and i32 %63, 1
%71 = icmp eq i32 %70, 0
%72 = select i1 %71, i32 0, i32 %67
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %1, i64 0, i64 %73
%75 = load i8, i8* %74
%76 = getelementptr inbounds [9 x i8], [9 x i8]* %1, i64 0, i64 %64
%77 = load i8, i8* %76
store i8 %77, i8* %74
store i8 %75, i8* %76
%78 = add i8 %66, 1
store i8 %78, i8* %65
%79 = call i32 @check_array(i8* %4, i32 %56)
%80 = icmp sgt i32 %79, %62
%81 = select i1 %80, i32 %79, i32 %62
br label %84
82: ; preds = %61
store i8 0, i8* %65
%83 = add nsw i32 %63, 1
br label %84
84: ; preds = %82, %69
%85 = phi i32 [ 1, %69 ], [ %83, %82 ]
%86 = phi i32 [ %81, %69 ], [ %62, %82 ]
%87 = sext i32 %85 to i64
%88 = icmp sgt i64 %7, %87
br i1 %88, label %61, label %89
89: ; preds = %84, %55
%90 = phi i32 [ %59, %55 ], [ %86, %84 ]
%91 = add nuw nsw i64 %7, 1
%92 = icmp eq i64 %10, 9
br i1 %92, label %93, label %6
93: ; preds = %89
%94 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([13 x i8], [13 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %90)
ret i32 0
}