#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*/ printf(char *, unsigned long, unsigned short);
void main(void) {
  unsigned int i;
  unsigned long int current, highest;
  unsigned short steps, moststeps;
  for (i = 1; i < 1000000; ++i) {
    current = i;
    steps = 0;
    while (current > 1 && ++steps) {
      current = (current & 1) ? 3 * current + 1 : current / 2;
    }
    if (steps > moststeps) {
      highest = i;
      moststeps = steps;
    }
  }
  printf("%d: %d\n", highest, moststeps);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
cmpl   $0xf4240,-0x4(%rbp)
jae    11e0 <main+0xd0>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movw   $0x0,-0x1a(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpq   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    %al,-0x1d(%rbp)
jbe    1161 <main+0x51>
mov    -0x1a(%rbp),%ax
add    $0x1,%ax
mov    %ax,-0x1a(%rbp)
movzwl %ax,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x1d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1171 <main+0x61>
jmp    11ae <main+0x9e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
je     1195 <main+0x85>
imul   $0x3,-0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11a1 <main+0x91>
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    1139 <main+0x29>
movzwl -0x1a(%rbp),%eax
movzwl -0x1c(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    11cd <main+0xbd>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1a(%rbp),%ax
mov    %ax,-0x1c(%rbp)
jmp    11d2 <main+0xc2>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    111f <main+0xf>
mov    -0x18(%rbp),%rsi
lea    0xe15(%rip),%rdi
movzwl -0x1c(%rbp),%edx
call   1030 <printf@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
mov    $0x1,%eax
jmp    113a <main+0x2a>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %edx,%edx
cmp    %r8w,%dx
cmova  %rax,%rsi
cmova  %edx,%r8d
add    $0x1,%rax
cmp    $0xf4240,%rax
je     1190 <main+0x80>
cmp    $0x2,%rax
jb     1120 <main+0x10>
mov    $0x1,%dx
mov    %rax,%rdi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,%rcx
shr    %rcx
test   $0x1,%dil
lea    0x1(%rdi,%rdi,2),%rdi
cmove  %rcx,%rdi
cmp    $0x2,%rdi
jb     1122 <main+0x12>
cmp    $0xffff,%dx
je     1120 <main+0x10>
mov    %rdi,%rcx
shr    %rcx
test   $0x1,%dil
lea    0x1(%rdi,%rdi,2),%rdi
cmove  %rcx,%rdi
add    $0x2,%edx
cmp    $0x1,%rdi
ja     1150 <main+0x40>
add    $0xffffffff,%edx
jmp    1122 <main+0x12>
movzwl %r8w,%edx
lea    0xe65(%rip),%rdi
jmp    1030 <printf@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [8 x i8] c"%d: %d\0A\00"
define void @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = alloca i16
%5 = alloca i16
store i32 1, i32* %1
br label %6
6: ; preds = %46, %0
%7 = load i32, i32* %1
%8 = icmp ult i32 %7, 1000000
br i1 %8, label %9, label %49
9: ; preds = %6
%10 = load i32, i32* %1
%11 = zext i32 %10 to i64
store i64 %11, i64* %2
store i16 0, i16* %4
br label %12
12: ; preds = %33, %9
%13 = load i64, i64* %2
%14 = icmp ugt i64 %13, 1
br i1 %14, label %15, label %20
15: ; preds = %12
%16 = load i16, i16* %4
%17 = add i16 %16, 1
store i16 %17, i16* %4
%18 = zext i16 %17 to i32
%19 = icmp ne i32 %18, 0
br label %20
20: ; preds = %15, %12
%21 = phi i1 [ false, %12 ], [ %19, %15 ]
br i1 %21, label %22, label %35
22: ; preds = %20
%23 = load i64, i64* %2
%24 = and i64 %23, 1
%25 = icmp ne i64 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %30
26: ; preds = %22
%27 = load i64, i64* %2
%28 = mul i64 3, %27
%29 = add i64 %28, 1
br label %33
30: ; preds = %22
%31 = load i64, i64* %2
%32 = udiv i64 %31, 2
br label %33
33: ; preds = %30, %26
%34 = phi i64 [ %29, %26 ], [ %32, %30 ]
store i64 %34, i64* %2
br label %12
35: ; preds = %20
%36 = load i16, i16* %4
%37 = zext i16 %36 to i32
%38 = load i16, i16* %5
%39 = zext i16 %38 to i32
%40 = icmp sgt i32 %37, %39
br i1 %40, label %41, label %45
41: ; preds = %35
%42 = load i32, i32* %1
%43 = zext i32 %42 to i64
store i64 %43, i64* %3
%44 = load i16, i16* %4
store i16 %44, i16* %5
br label %45
45: ; preds = %41, %35
br label %46
46: ; preds = %45
%47 = load i32, i32* %1
%48 = add i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %1
br label %6
49: ; preds = %6
%50 = load i64, i64* %3
%51 = load i16, i16* %5
%52 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %50, i16 zeroext %51)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [8 x i8] c"%d: %d\0A\00"
define void @main() {
br label %1
1: ; preds = %0, %29
%2 = phi i64 [ 1, %0 ], [ %34, %29 ]
%3 = phi i16 [ undef, %0 ], [ %33, %29 ]
%4 = phi i64 [ undef, %0 ], [ %32, %29 ]
%5 = icmp ugt i64 %2, 1
br i1 %5, label %6, label %29
6: ; preds = %1, %19
%7 = phi i16 [ %17, %19 ], [ 0, %1 ]
%8 = phi i64 [ %25, %19 ], [ %2, %1 ]
%9 = and i64 %8, 1
%10 = icmp eq i64 %9, 0
%11 = mul i64 %8, 3
%12 = add i64 %11, 1
%13 = lshr i64 %8, 1
%14 = select i1 %10, i64 %13, i64 %12
%15 = icmp ugt i64 %14, 1
br i1 %15, label %16, label %27
16: ; preds = %6
%17 = add i16 %7, 2
%18 = icmp eq i16 %17, 0
br i1 %18, label %29, label %19
19: ; preds = %16
%20 = and i64 %14, 1
%21 = icmp eq i64 %20, 0
%22 = mul i64 %14, 3
%23 = add i64 %22, 1
%24 = lshr i64 %14, 1
%25 = select i1 %21, i64 %24, i64 %23
%26 = icmp ugt i64 %25, 1
br i1 %26, label %6, label %29
27: ; preds = %6
%28 = or i16 %7, 1
br label %29
29: ; preds = %27, %19, %16, %1
%30 = phi i16 [ 0, %1 ], [ %28, %27 ], [ %17, %19 ], [ 0, %16 ]
%31 = icmp ugt i16 %30, %3
%32 = select i1 %31, i64 %2, i64 %4
%33 = select i1 %31, i16 %30, i16 %3
%34 = add nuw nsw i64 %2, 1
%35 = icmp eq i64 %34, 1000000
br i1 %35, label %36, label %1
36: ; preds = %29
%37 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %32, i16 zeroext %33)
ret void
}