#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 choose(int const, int const);
void combination(int *c, const int n, const int k, const int p) {
  int r, j = 0;
  for (int i = 0; i < k - 1; ++i) {
    c[i] = (i == 0) ? 0 : c[i - 1];
    do {
      ++c[i];
      r = choose(n - c[i], k - i - 1);
      j += r;
    } while (j < p);
    j -= r;
  }
  c[k - 1] = (k > 1 ? c[k - 2] : 0) + p - j;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<combination>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11d7 <combination+0xc7>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    1158 <combination+0x48>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    116b <combination+0x5b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
sub    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
sub    -0x20(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
call   1030 <choose@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jl     1179 <combination+0x69>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1133 <combination+0x23>
cmpl   $0x1,-0x10(%rbp)
jle    11f9 <combination+0xe9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1203 <combination+0xf3>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1203 <combination+0xf3>
mov    -0x28(%rbp),%edx
add    -0x14(%rbp),%edx
sub    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<combination>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %ecx,%r15d
mov    %rdi,%rbx
lea    -0x1(%rdx),%ecx
xor    %r13d,%r13d
mov    $0x0,%eax
cmp    $0x2,%edx
jl     11c5 <combination+0xb5>
mov    %esi,%r12d
mov    %ecx,0x4(%rsp)
mov    %ecx,%eax
mov    %rax,0x8(%rsp)
xor    %r14d,%r14d
xor    %r13d,%r13d
mov    %rdx,0x10(%rsp)
jmp    1170 <combination+0x60>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r14
cmp    0x8(%rsp),%r14
mov    0x10(%rsp),%rdx
je     11b4 <combination+0xa4>
mov    $0x0,%eax
test   %r14,%r14
je     117f <combination+0x6f>
mov    -0x4(%rbx,%r14,4),%eax
mov    %r14d,%ebp
not    %ebp
add    %edx,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%eax
mov    %eax,(%rbx,%r14,4)
mov    %r12d,%edi
sub    %eax,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <choose@plt>
add    %r13d,%eax
cmp    %r15d,%eax
jge    1160 <combination+0x50>
mov    %eax,%r13d
mov    (%rbx,%r14,4),%eax
jmp    1190 <combination+0x80>
xor    %eax,%eax
cmp    $0x1,%edx
jle    11c1 <combination+0xb1>
add    $0xfffffffe,%edx
mov    (%rbx,%rdx,4),%eax
mov    0x4(%rsp),%ecx
sub    %r13d,%r15d
add    %eax,%r15d
movslq %ecx,%rax
mov    %r15d,(%rbx,%rax,4)
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @combination(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = add i32 %2, -1
%6 = icmp sgt i32 %2, 1
br i1 %6, label %7, label %46
7: ; preds = %4
%8 = zext i32 %5 to i64
br label %10
9: ; preds = %37
br i1 %6, label %41, label %46
10: ; preds = %7, %37
%11 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %39, %37 ]
%12 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %38, %37 ]
%13 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %13, label %18, label %14
14: ; preds = %10
%15 = add nsw i64 %11, -1
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
br label %18
18: ; preds = %10, %14
%19 = phi i32 [ %17, %14 ], [ 0, %10 ]
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%21 = trunc i64 %11 to i32
%22 = xor i32 %21, -1
%23 = add i32 %22, %2
%24 = add nsw i32 %19, 1
store i32 %24, i32* %20
%25 = sub nsw i32 %1, %24
%26 = tail call i32 @choose(i32 %25, i32 %23)
%27 = add nsw i32 %26, %12
%28 = icmp slt i32 %27, %3
br i1 %28, label %29, label %37
29: ; preds = %18, %29
%30 = phi i32 [ %35, %29 ], [ %27, %18 ]
%31 = load i32, i32* %20
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %20
%33 = sub nsw i32 %1, %32
%34 = tail call i32 @choose(i32 %33, i32 %23)
%35 = add nsw i32 %34, %30
%36 = icmp slt i32 %35, %3
br i1 %36, label %29, label %37
37: ; preds = %29, %18
%38 = phi i32 [ %12, %18 ], [ %30, %29 ]
%39 = add nuw nsw i64 %11, 1
%40 = icmp eq i64 %39, %8
br i1 %40, label %9, label %10
41: ; preds = %9
%42 = add nsw i32 %2, -2
%43 = zext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
br label %46
46: ; preds = %4, %9, %41
%47 = phi i32 [ %38, %41 ], [ %38, %9 ], [ 0, %4 ]
%48 = phi i32 [ %45, %41 ], [ 0, %9 ], [ 0, %4 ]
%49 = sub i32 %3, %47
%50 = add i32 %49, %48
%51 = sext i32 %5 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
store i32 %50, i32* %52
ret void
}