#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();
int get_next_usable(int *l) {
  int count = 0, i, selected;
  for (i = 0; i < 9; ++i) {
    if (l[i] == 1)
      ++count;
  }
  if (count == 0)
    return -1;
  selected = rand() % count;
  count = 0;
  for (i = 0; i < 9; ++i) {
    if (l[i] == 1) {
      if (count == selected)
        break;
      ++count;
    }
  }
  l[i] = 0;
  return i + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<get_next_usable>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x9,-0x18(%rbp)
jge    1162 <get_next_usable+0x52>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jne    114f <get_next_usable+0x3f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1154 <get_next_usable+0x44>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    112a <get_next_usable+0x1a>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    1178 <get_next_usable+0x68>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11f5 <get_next_usable+0xe5>
mov    $0x0,%al
call   1030 <rand@plt>
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x9,-0x18(%rbp)
jge    11dd <get_next_usable+0xcd>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jne    11ca <get_next_usable+0xba>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    11c1 <get_next_usable+0xb1>
jmp    11dd <get_next_usable+0xcd>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11cf <get_next_usable+0xbf>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1194 <get_next_usable+0x84>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<get_next_usable>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
movdqu (%rdi),%xmm0
movdqu 0x10(%rdi),%xmm1
movdqa 0xedb(%rip),%xmm2
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x1,0x20(%rdi)
sete   %al
pcmpeqd %xmm2,%xmm1
pcmpeqd %xmm2,%xmm0
packssdw %xmm1,%xmm0
packsswb %xmm0,%xmm0
pmovmskb %xmm0,%ecx
mov    %ecx,%edx
shr    %dl
and    $0x55,%dl
sub    %dl,%cl
mov    %ecx,%edx
and    $0x33,%dl
shr    $0x2,%cl
and    $0x33,%cl
add    %dl,%cl
mov    %ecx,%edx
shr    $0x4,%dl
add    %cl,%dl
and    $0xf,%dl
movzbl %dl,%ebp
add    %eax,%ebp
je     123a <get_next_usable+0x12a>
mov    %rdi,%rbx
xor    %r14d,%r14d
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand@plt>
cltd
idiv   %ebp
cmpl   $0x1,(%rbx)
jne    1190 <get_next_usable+0x80>
mov    $0x1,%r14d
test   %edx,%edx
je     1241 <get_next_usable+0x131>
cmpl   $0x1,0x4(%rbx)
jne    11a8 <get_next_usable+0x98>
mov    $0x1,%eax
cmp    %edx,%r14d
je     1243 <get_next_usable+0x133>
add    $0x1,%r14d
cmpl   $0x1,0x8(%rbx)
jne    11c0 <get_next_usable+0xb0>
mov    $0x2,%eax
cmp    %edx,%r14d
je     1243 <get_next_usable+0x133>
add    $0x1,%r14d
cmpl   $0x1,0xc(%rbx)
jne    11d4 <get_next_usable+0xc4>
mov    $0x3,%eax
cmp    %edx,%r14d
je     1243 <get_next_usable+0x133>
add    $0x1,%r14d
cmpl   $0x1,0x10(%rbx)
jne    11e8 <get_next_usable+0xd8>
mov    $0x4,%eax
cmp    %edx,%r14d
je     1243 <get_next_usable+0x133>
add    $0x1,%r14d
cmpl   $0x1,0x14(%rbx)
jne    11fc <get_next_usable+0xec>
mov    $0x5,%eax
cmp    %edx,%r14d
je     1243 <get_next_usable+0x133>
add    $0x1,%r14d
cmpl   $0x1,0x18(%rbx)
jne    1210 <get_next_usable+0x100>
mov    $0x6,%eax
cmp    %edx,%r14d
je     1243 <get_next_usable+0x133>
add    $0x1,%r14d
cmpl   $0x1,0x1c(%rbx)
jne    1224 <get_next_usable+0x114>
mov    $0x7,%eax
cmp    %edx,%r14d
je     1243 <get_next_usable+0x133>
add    $0x1,%r14d
mov    0x20(%rbx),%ecx
xor    $0x1,%ecx
xor    %edx,%r14d
xor    %eax,%eax
or     %ecx,%r14d
sete   %al
xor    $0x9,%eax
jmp    1243 <get_next_usable+0x133>
mov    $0xffffffff,%eax
jmp    124f <get_next_usable+0x13f>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%ecx
movl   $0x0,(%rbx,%rcx,4)
add    $0x1,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @get_next_usable(i32* nocapture %0) {
%2 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 1
%3 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 2
%4 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 3
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 4
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 5
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 6
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 7
%9 = bitcast i32* %0 to <8 x i32>*
%10 = load <8 x i32>, <8 x i32>* %9
%11 = icmp eq <8 x i32> %10, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 8
%13 = load i32, i32* %12
%14 = icmp eq i32 %13, 1
%15 = zext i1 %14 to i32
%16 = bitcast <8 x i1> %11 to i8
%17 = call i8 @llvm.ctpop.i8(i8 %16)
%18 = zext i8 %17 to i32
%19 = add nuw nsw i32 %18, %15
%20 = icmp eq i32 %19, 0
br i1 %20, label %96, label %21
21: ; preds = %1
%22 = tail call i32 (...) @rand()
%23 = srem i32 %22, %19
%24 = load i32, i32* %0
%25 = icmp eq i32 %24, 1
br i1 %25, label %26, label %28
26: ; preds = %21
%27 = icmp eq i32 %23, 0
br i1 %27, label %91, label %28
28: ; preds = %26, %21
%29 = phi i32 [ 0, %21 ], [ 1, %26 ]
%30 = load i32, i32* %2
%31 = icmp eq i32 %30, 1
br i1 %31, label %32, label %36
32: ; preds = %28
%33 = icmp eq i32 %29, %23
br i1 %33, label %91, label %34
34: ; preds = %32
%35 = add nuw nsw i32 %29, 1
br label %36
36: ; preds = %34, %28
%37 = phi i32 [ %35, %34 ], [ %29, %28 ]
%38 = load i32, i32* %3
%39 = icmp eq i32 %38, 1
br i1 %39, label %40, label %44
40: ; preds = %36
%41 = icmp eq i32 %37, %23
br i1 %41, label %91, label %42
42: ; preds = %40
%43 = add nuw nsw i32 %37, 1
br label %44
44: ; preds = %42, %36
%45 = phi i32 [ %43, %42 ], [ %37, %36 ]
%46 = load i32, i32* %4
%47 = icmp eq i32 %46, 1
br i1 %47, label %48, label %52
48: ; preds = %44
%49 = icmp eq i32 %45, %23
br i1 %49, label %91, label %50
50: ; preds = %48
%51 = add nuw nsw i32 %45, 1
br label %52
52: ; preds = %50, %44
%53 = phi i32 [ %51, %50 ], [ %45, %44 ]
%54 = load i32, i32* %5
%55 = icmp eq i32 %54, 1
br i1 %55, label %56, label %60
56: ; preds = %52
%57 = icmp eq i32 %53, %23
br i1 %57, label %91, label %58
58: ; preds = %56
%59 = add nuw nsw i32 %53, 1
br label %60
60: ; preds = %58, %52
%61 = phi i32 [ %59, %58 ], [ %53, %52 ]
%62 = load i32, i32* %6
%63 = icmp eq i32 %62, 1
br i1 %63, label %64, label %68
64: ; preds = %60
%65 = icmp eq i32 %61, %23
br i1 %65, label %91, label %66
66: ; preds = %64
%67 = add nuw nsw i32 %61, 1
br label %68
68: ; preds = %66, %60
%69 = phi i32 [ %67, %66 ], [ %61, %60 ]
%70 = load i32, i32* %7
%71 = icmp eq i32 %70, 1
br i1 %71, label %72, label %76
72: ; preds = %68
%73 = icmp eq i32 %69, %23
br i1 %73, label %91, label %74
74: ; preds = %72
%75 = add nuw nsw i32 %69, 1
br label %76
76: ; preds = %74, %68
%77 = phi i32 [ %75, %74 ], [ %69, %68 ]
%78 = load i32, i32* %8
%79 = icmp eq i32 %78, 1
br i1 %79, label %80, label %84
80: ; preds = %76
%81 = icmp eq i32 %77, %23
br i1 %81, label %91, label %82
82: ; preds = %80
%83 = add nuw nsw i32 %77, 1
br label %84
84: ; preds = %82, %76
%85 = phi i32 [ %83, %82 ], [ %77, %76 ]
%86 = load i32, i32* %12
%87 = icmp eq i32 %86, 1
%88 = icmp eq i32 %85, %23
%89 = select i1 %87, i1 %88, i1 false
%90 = select i1 %89, i32 8, i32 9
br label %91
91: ; preds = %84, %80, %72, %64, %56, %48, %40, %32, %26
%92 = phi i32 [ 0, %26 ], [ 1, %32 ], [ 2, %40 ], [ 3, %48 ], [ 4, %56 ], [ 5, %64 ], [ 6, %72 ], [ 7, %80 ], [ %90, %84 ]
%93 = zext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %93
store i32 0, i32* %94
%95 = add nuw nsw i32 %92, 1
br label %96
96: ; preds = %1, %91
%97 = phi i32 [ %95, %91 ], [ -1, %1 ]
ret i32 %97
}