#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 */
typedef int u_int32_t;

/* Variables and functions */
double eval(int n, double *f, int *coords) {
  u_int32_t idx = 0;
  int i;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    idx += coords[i] * (1LL << i);
  }
  return f[idx];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<eval>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1166 <eval+0x66>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movslq (%rax,%rcx,4),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
imul   %rax,%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111d <eval+0x1d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<eval>:
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    111f <eval+0x1f>
mov    %edi,%r9d
lea    -0x1(%r9),%rax
mov    %r9d,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%rax
jae    1123 <eval+0x23>
xor    %eax,%eax
xor    %edi,%edi
jmp    116f <eval+0x6f>
xor    %edi,%edi
jmp    1197 <eval+0x97>
and    $0xfffffffc,%r9d
xor    %eax,%eax
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdx,%rax,4),%r11d
mov    0x4(%rdx,%rax,4),%r10d
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%r11
lea    0x1(%rax),%ecx
shl    %cl,%r10
mov    0x8(%rdx,%rax,4),%ebx
lea    0x2(%rax),%ecx
shl    %cl,%rbx
add    %r11d,%edi
add    %edi,%r10d
add    %r10d,%ebx
mov    0xc(%rdx,%rax,4),%edi
lea    0x3(%rax),%ecx
shl    %cl,%rdi
add    %ebx,%edi
add    $0x4,%rax
movslq %edi,%rdi
cmp    %r9,%rax
jne    1130 <eval+0x30>
test   %r8,%r8
je     1197 <eval+0x97>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    (%rdx,%rax,4),%ebx
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%rbx
add    %ebx,%edi
add    $0x1,%rax
movslq %edi,%rdi
add    $0xffffffffffffffff,%r8
jne    1180 <eval+0x80>
movsd  (%rsi,%rdi,8),%xmm0
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define double @eval(i32 %0, double* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store double* %1, double** %5
store i32* %2, i32** %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %9
9: ; preds = %28, %3
%10 = load i32, i32* %8
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %31
13: ; preds = %9
%14 = load i32*, i32** %6
%15 = load i32, i32* %8
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = load i32, i32* %8
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = shl i64 1, %21
%23 = mul nsw i64 %19, %22
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = add nsw i64 %25, %23
%27 = trunc i64 %26 to i32
store i32 %27, i32* %7
br label %28
28: ; preds = %13
%29 = load i32, i32* %8
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %8
br label %9
31: ; preds = %9
%32 = load double*, double** %5
%33 = load i32, i32* %7
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 %34
%36 = load double, double* %35
ret double %36
}

LLVM IR (-O2):
define double @eval(i32 %0, double* nocapture %1, i32* nocapture %2) {
%4 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %63
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %0 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = and i64 %6, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %9, label %44, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, 4294967292
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %39, %12 ]
%14 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %41, %12 ]
%15 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %42, %12 ]
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %13
%17 = load i32, i32* %16
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = shl i64 %18, %13
%20 = add i64 %19, %14
%21 = or i64 %13, 1
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = zext i32 %23 to i64
%25 = shl i64 %24, %21
%26 = add i64 %25, %20
%27 = or i64 %13, 2
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = zext i32 %29 to i64
%31 = shl i64 %30, %27
%32 = add i64 %31, %26
%33 = or i64 %13, 3
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = zext i32 %35 to i64
%37 = shl i64 %36, %33
%38 = add i64 %37, %32
%39 = add nuw nsw i64 %13, 4
%40 = shl i64 %38, 32
%41 = ashr exact i64 %40, 32
%42 = add i64 %15, 4
%43 = icmp eq i64 %42, %11
br i1 %43, label %44, label %12
44: ; preds = %12, %5
%45 = phi i64 [ undef, %5 ], [ %41, %12 ]
%46 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %39, %12 ]
%47 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %41, %12 ]
%48 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %48, label %63, label %49
49: ; preds = %44, %49
%50 = phi i64 [ %58, %49 ], [ %46, %44 ]
%51 = phi i64 [ %60, %49 ], [ %47, %44 ]
%52 = phi i64 [ %61, %49 ], [ 0, %44 ]
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %50
%54 = load i32, i32* %53
%55 = zext i32 %54 to i64
%56 = shl i64 %55, %50
%57 = add i64 %56, %51
%58 = add nuw nsw i64 %50, 1
%59 = shl i64 %57, 32
%60 = ashr exact i64 %59, 32
%61 = add i64 %52, 1
%62 = icmp eq i64 %61, %8
br i1 %62, label %63, label %49
63: ; preds = %44, %49, %3
%64 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %45, %44 ], [ %60, %49 ]
%65 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %64
%66 = load double, double* %65
ret double %66
}