#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 *);
scalar_t__ malloc(unsigned int);
int /*<<< orphan*/ memset(int *, int /*<<< orphan*/, unsigned int);
int /*<<< orphan*/ sqrt(float);
unsigned _sieve_of_eratosthenes(unsigned N, unsigned max_primes,
                                unsigned *primes) {
  int *array = (int *)malloc(N * sizeof(int));
  unsigned sqrt_N = (unsigned)sqrt((float)N);
  unsigned ii, jj;
  memset(array, 0, N * sizeof(int));
  for (ii = 2; ii <= sqrt_N; ++ii) {
    if (array[ii - 1] == 0) {
      for (jj = ii * ii; jj <= N; jj += ii)
        array[jj - 1] = 1;
    }
  }
  for (ii = 0, jj = 0; ii < N && jj < max_primes; ++ii) {
    if (array[ii] == 0)
      primes[jj++] = ii + 1;
  }
  free(array);
  return jj;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<_sieve_of_eratosthenes>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
shl    $0x2,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cvtsi2ss %rax,%xmm0
call   1060 <sqrt@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
movl   $0x2,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
ja     11fd <_sieve_of_eratosthenes+0xbd>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ecx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    11ea <_sieve_of_eratosthenes+0xaa>
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
ja     11e5 <_sieve_of_eratosthenes+0xa5>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ecx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11b8 <_sieve_of_eratosthenes+0x78>
jmp    11ea <_sieve_of_eratosthenes+0xaa>
jmp    11ef <_sieve_of_eratosthenes+0xaf>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    118c <_sieve_of_eratosthenes+0x4c>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x4(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x25(%rbp)
jae    1228 <_sieve_of_eratosthenes+0xe8>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
setb   %al
mov    %al,-0x25(%rbp)
mov    -0x25(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1238 <_sieve_of_eratosthenes+0xf8>
jmp    1276 <_sieve_of_eratosthenes+0x136>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    1263 <_sieve_of_eratosthenes+0x123>
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1268 <_sieve_of_eratosthenes+0x128>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    120b <_sieve_of_eratosthenes+0xcb>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<_sieve_of_eratosthenes>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdx,0x10(%rsp)
mov    %esi,%r15d
mov    %edi,%ebp
lea    0x0(,%rbp,4),%edi
mov    %edi,0xc(%rsp)
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %ebp,%r14d
cvtsi2ss %r14,%xmm0
call   1060 <sqrt@plt>
mov    %eax,%r13d
xor    %r12d,%r12d
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    0xc(%rsp),%edx
call   1040 <memset@plt>
cmp    $0x2,%r13d
jae    11e9 <_sieve_of_eratosthenes+0xa9>
test   %ebp,%ebp
je     11cf <_sieve_of_eratosthenes+0x8f>
test   %r15d,%r15d
mov    0x10(%rsp),%rdx
je     11cf <_sieve_of_eratosthenes+0x8f>
xor    %r12d,%r12d
mov    $0x1,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbx,%rax,4)
jne    11c1 <_sieve_of_eratosthenes+0x81>
mov    %r12d,%ecx
add    $0x1,%r12d
mov    %eax,(%rdx,%rcx,4)
cmp    %r14,%rax
jae    11cf <_sieve_of_eratosthenes+0x8f>
add    $0x1,%rax
cmp    %r15d,%r12d
jb     11b0 <_sieve_of_eratosthenes+0x70>
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %r12d,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
add    $0x1,%r13d
mov    $0x2,%eax
jmp    1209 <_sieve_of_eratosthenes+0xc9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%rax
cmp    %r13,%rax
je     1192 <_sieve_of_eratosthenes+0x52>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbx,%rax,4)
jne    1200 <_sieve_of_eratosthenes+0xc0>
mov    %eax,%ecx
imul   %ecx,%ecx
cmp    %ebp,%ecx
ja     1200 <_sieve_of_eratosthenes+0xc0>
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x1(%rcx),%edx
movl   $0x1,(%rbx,%rdx,4)
add    %eax,%ecx
cmp    %ebp,%ecx
jbe    1220 <_sieve_of_eratosthenes+0xe0>
jmp    1200 <_sieve_of_eratosthenes+0xc0>

LLVM IR (-O0):
define i32 @_sieve_of_eratosthenes(i32 %0, i32 %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32* %2, i32** %6
%11 = load i32, i32* %4
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = mul i64 %12, 4
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = call i64 @malloc(i32 %14)
%16 = inttoptr i64 %15 to i32*
store i32* %16, i32** %7
%17 = load i32, i32* %4
%18 = uitofp i32 %17 to float
%19 = call i32 @sqrt(float %18)
store i32 %19, i32* %8
%20 = load i32*, i32** %7
%21 = load i32, i32* %4
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = mul i64 %22, 4
%24 = trunc i64 %23 to i32
%25 = call i32 @memset(i32* %20, i32 0, i32 %24)
store i32 2, i32* %9
br label %26
26: ; preds = %58, %3
%27 = load i32, i32* %9
%28 = load i32, i32* %8
%29 = icmp ule i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %61
30: ; preds = %26
%31 = load i32*, i32** %7
%32 = load i32, i32* %9
%33 = sub i32 %32, 1
%34 = zext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = icmp eq i32 %36, 0
br i1 %37, label %38, label %57
38: ; preds = %30
%39 = load i32, i32* %9
%40 = load i32, i32* %9
%41 = mul i32 %39, %40
store i32 %41, i32* %10
br label %42
42: ; preds = %52, %38
%43 = load i32, i32* %10
%44 = load i32, i32* %4
%45 = icmp ule i32 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %56
46: ; preds = %42
%47 = load i32*, i32** %7
%48 = load i32, i32* %10
%49 = sub i32 %48, 1
%50 = zext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %50
store i32 1, i32* %51
br label %52
52: ; preds = %46
%53 = load i32, i32* %9
%54 = load i32, i32* %10
%55 = add i32 %54, %53
store i32 %55, i32* %10
br label %42
56: ; preds = %42
br label %57
57: ; preds = %56, %30
br label %58
58: ; preds = %57
%59 = load i32, i32* %9
%60 = add i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %9
br label %26
61: ; preds = %26
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
br label %62
62: ; preds = %88, %61
%63 = load i32, i32* %9
%64 = load i32, i32* %4
%65 = icmp ult i32 %63, %64
br i1 %65, label %66, label %70
66: ; preds = %62
%67 = load i32, i32* %10
%68 = load i32, i32* %5
%69 = icmp ult i32 %67, %68
br label %70
70: ; preds = %66, %62
%71 = phi i1 [ false, %62 ], [ %69, %66 ]
br i1 %71, label %72, label %91
72: ; preds = %70
%73 = load i32*, i32** %7
%74 = load i32, i32* %9
%75 = zext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
%78 = icmp eq i32 %77, 0
br i1 %78, label %79, label %87
79: ; preds = %72
%80 = load i32, i32* %9
%81 = add i32 %80, 1
%82 = load i32*, i32** %6
%83 = load i32, i32* %10
%84 = add i32 %83, 1
store i32 %84, i32* %10
%85 = zext i32 %83 to i64
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %85
store i32 %81, i32* %86
br label %87
87: ; preds = %79, %72
br label %88
88: ; preds = %87
%89 = load i32, i32* %9
%90 = add i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %9
br label %62
91: ; preds = %70
%92 = load i32*, i32** %7
%93 = call i32 @free(i32* %92)
%94 = load i32, i32* %10
ret i32 %94
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @_sieve_of_eratosthenes(i32 %0, i32 %1, i32* nocapture writeonly %2) {
%4 = shl i32 %0, 2
%5 = tail call i64 @malloc(i32 %4)
%6 = inttoptr i64 %5 to i32*
%7 = uitofp i32 %0 to float
%8 = tail call i32 @sqrt(float %7)
%9 = tail call i32 @memset(i32* %6, i32 0, i32 %4)
%10 = icmp ult i32 %8, 2
br i1 %10, label %14, label %11
11: ; preds = %3
%12 = add nuw i32 %8, 1
%13 = zext i32 %12 to i64
br label %20
14: ; preds = %37, %3
%15 = icmp ne i32 %0, 0
%16 = icmp ne i32 %1, 0
%17 = and i1 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %57
18: ; preds = %14
%19 = zext i32 %0 to i64
br label %40
20: ; preds = %11, %37
%21 = phi i64 [ 2, %11 ], [ %38, %37 ]
%22 = add nsw i64 %21, -1
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = icmp ne i32 %24, 0
%26 = trunc i64 %21 to i32
%27 = mul i32 %26, %26
%28 = icmp ugt i32 %27, %0
%29 = select i1 %25, i1 true, i1 %28
br i1 %29, label %37, label %30
30: ; preds = %20, %30
%31 = phi i32 [ %35, %30 ], [ %27, %20 ]
%32 = add i32 %31, -1
%33 = zext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %33
store i32 1, i32* %34
%35 = add i32 %31, %26
%36 = icmp ugt i32 %35, %0
br i1 %36, label %37, label %30
37: ; preds = %30, %20
%38 = add nuw nsw i64 %21, 1
%39 = icmp eq i64 %38, %13
br i1 %39, label %14, label %20
40: ; preds = %18, %52
%41 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %46, %52 ]
%42 = phi i32 [ 0, %18 ], [ %53, %52 ]
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %41
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp eq i32 %44, 0
%46 = add nuw nsw i64 %41, 1
br i1 %45, label %47, label %52
47: ; preds = %40
%48 = add nuw i32 %42, 1
%49 = zext i32 %42 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %49
%51 = trunc i64 %46 to i32
store i32 %51, i32* %50
br label %52
52: ; preds = %40, %47
%53 = phi i32 [ %48, %47 ], [ %42, %40 ]
%54 = icmp ult i64 %46, %19
%55 = icmp ult i32 %53, %1
%56 = select i1 %54, i1 %55, i1 false
br i1 %56, label %40, label %57
57: ; preds = %52, %14
%58 = phi i32 [ 0, %14 ], [ %53, %52 ]
%59 = tail call i32 @free(i32* %6)
ret i32 %58
}