#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 s_pop(int *, int *);
int /*<<< orphan*/ s_push(int, int *, int *);
int /*<<< orphan*/ s_reset(int *, int *);
int *u_alloc(int, int **);
void graph_dfs_preorder(int n, int *xadj, int *adj, int *perm, int *aux) {
  int *auxptr = aux;
  int *active = u_alloc(n, &auxptr);
  int *visit = u_alloc(n, &auxptr);
  for (int v = 0; v < n; v++) {
    visit[v] = 0;
  }
  int p = 0;
  int size;
  s_reset(active, &size);
  for (int v = 0; v < n; v++) {
    if (!visit[v]) {
      s_push(v, active, &size);
      visit[v] = 1;
      while (size > 0) {
        int v = s_pop(active, &size);
        perm[p++] = v;
        for (int j = xadj[v]; j < xadj[v + 1]; j++) {
          int w = adj[j];
          if (!visit[w]) {
            s_push(w, active, &size);
            visit[w] = 1;
          }
        }
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<graph_dfs_preorder>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
lea    -0x30(%rbp),%rsi
call   1050 <u_alloc@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
lea    -0x30(%rbp),%rsi
call   1050 <u_alloc@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11b3 <graph_dfs_preorder+0x73>
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    118a <graph_dfs_preorder+0x4a>
movl   $0x0,-0x48(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rdi
lea    -0x4c(%rbp),%rsi
call   1040 <s_reset@plt>
movl   $0x0,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    12d3 <graph_dfs_preorder+0x193>
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq -0x50(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    12c0 <graph_dfs_preorder+0x180>
mov    -0x50(%rbp),%edi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
lea    -0x4c(%rbp),%rdx
call   1060 <s_push@plt>
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq -0x50(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
cmpl   $0x0,-0x4c(%rbp)
jle    12bb <graph_dfs_preorder+0x17b>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
lea    -0x4c(%rbp),%rsi
call   1030 <s_pop@plt>
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x54(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x48(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x54(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x54(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    12b6 <graph_dfs_preorder+0x176>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x58(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq -0x5c(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    12a3 <graph_dfs_preorder+0x163>
mov    -0x5c(%rbp),%edi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
lea    -0x4c(%rbp),%rdx
call   1060 <s_push@plt>
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq -0x5c(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jmp    12a8 <graph_dfs_preorder+0x168>
mov    -0x58(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
jmp    124b <graph_dfs_preorder+0x10b>
jmp    120b <graph_dfs_preorder+0xcb>
jmp    12c0 <graph_dfs_preorder+0x180>
jmp    12c5 <graph_dfs_preorder+0x185>
mov    -0x50(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
jmp    11ce <graph_dfs_preorder+0x8e>
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<graph_dfs_preorder>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rcx,0x20(%rsp)
mov    %rdx,%r13
mov    %rsi,0x8(%rsp)
mov    %edi,%r14d
mov    %r8,0x30(%rsp)
lea    0x30(%rsp),%rbx
mov    %rbx,%rsi
call   1060 <u_alloc@plt>
mov    %rax,%r12
mov    %r14d,%edi
mov    %rbx,%rsi
call   1060 <u_alloc@plt>
test   %r14d,%r14d
jle    12a8 <graph_dfs_preorder+0x158>
mov    %rax,%rbx
mov    %r14d,%r14d
lea    0x0(,%r14,4),%rdx
xor    %r15d,%r15d
mov    %rax,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
lea    0x4(%rsp),%rsi
mov    %r12,%rdi
call   1050 <s_reset@plt>
xor    %ebp,%ebp
mov    %r14,0x10(%rsp)
jmp    11e7 <graph_dfs_preorder+0x97>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x10(%rsp),%r14
mov    0x18(%rsp),%r15
add    $0x1,%r15
cmp    %r14,%r15
je     12b5 <graph_dfs_preorder+0x165>
cmpl   $0x0,(%rbx,%r15,4)
jne    11da <graph_dfs_preorder+0x8a>
mov    %r15d,%edi
mov    %r12,%rsi
lea    0x4(%rsp),%rdx
call   1070 <s_push@plt>
movl   $0x1,(%rbx,%r15,4)
cmpl   $0x0,0x4(%rsp)
jle    11da <graph_dfs_preorder+0x8a>
mov    %r15,0x18(%rsp)
movslq %ebp,%rbp
jmp    1233 <graph_dfs_preorder+0xe3>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x28(%rsp),%rbp
add    $0x1,%rbp
cmpl   $0x0,0x4(%rsp)
mov    %r14,%r12
jle    11d0 <graph_dfs_preorder+0x80>
mov    %r12,%r14
mov    %r12,%rdi
lea    0x4(%rsp),%rsi
call   1030 <s_pop@plt>
mov    0x20(%rsp),%rcx
mov    %rbp,0x28(%rsp)
mov    %eax,(%rcx,%rbp,4)
movslq %eax,%r12
mov    0x8(%rsp),%rax
movslq (%rax,%r12,4),%r15
mov    0x4(%rax,%r12,4),%eax
cmp    %eax,%r15d
jge    1220 <graph_dfs_preorder+0xd0>
add    $0x1,%r12
jmp    127c <graph_dfs_preorder+0x12c>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r15
movslq %eax,%rcx
cmp    %rcx,%r15
jge    1220 <graph_dfs_preorder+0xd0>
movslq 0x0(%r13,%r15,4),%rbp
cmpl   $0x0,(%rbx,%rbp,4)
jne    1270 <graph_dfs_preorder+0x120>
mov    %ebp,%edi
mov    %r14,%rsi
lea    0x4(%rsp),%rdx
call   1070 <s_push@plt>
movl   $0x1,(%rbx,%rbp,4)
mov    0x8(%rsp),%rax
mov    (%rax,%r12,4),%eax
jmp    1270 <graph_dfs_preorder+0x120>
lea    0x4(%rsp),%rsi
mov    %r12,%rdi
call   1050 <s_reset@plt>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @graph_dfs_preorder(i32 %0, i32* %1, i32* %2, i32* %3, i32* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32*
%12 = alloca i32*
%13 = alloca i32*
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
%20 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store i32* %1, i32** %7
store i32* %2, i32** %8
store i32* %3, i32** %9
store i32* %4, i32** %10
%21 = load i32*, i32** %10
store i32* %21, i32** %11
%22 = load i32, i32* %6
%23 = call i32* @u_alloc(i32 %22, i32** %11)
store i32* %23, i32** %12
%24 = load i32, i32* %6
%25 = call i32* @u_alloc(i32 %24, i32** %11)
store i32* %25, i32** %13
store i32 0, i32* %14
br label %26
26: ; preds = %35, %5
%27 = load i32, i32* %14
%28 = load i32, i32* %6
%29 = icmp slt i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %38
30: ; preds = %26
%31 = load i32*, i32** %13
%32 = load i32, i32* %14
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
store i32 0, i32* %34
br label %35
35: ; preds = %30
%36 = load i32, i32* %14
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %14
br label %26
38: ; preds = %26
store i32 0, i32* %15
%39 = load i32*, i32** %12
%40 = call i32 @s_reset(i32* %39, i32* %16)
store i32 0, i32* %17
br label %41
41: ; preds = %113, %38
%42 = load i32, i32* %17
%43 = load i32, i32* %6
%44 = icmp slt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %116
45: ; preds = %41
%46 = load i32*, i32** %13
%47 = load i32, i32* %17
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = icmp ne i32 %50, 0
br i1 %51, label %112, label %52
52: ; preds = %45
%53 = load i32, i32* %17
%54 = load i32*, i32** %12
%55 = call i32 @s_push(i32 %53, i32* %54, i32* %16)
%56 = load i32*, i32** %13
%57 = load i32, i32* %17
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %58
store i32 1, i32* %59
br label %60
60: ; preds = %110, %52
%61 = load i32, i32* %16
%62 = icmp sgt i32 %61, 0
br i1 %62, label %63, label %111
63: ; preds = %60
%64 = load i32*, i32** %12
%65 = call i32 @s_pop(i32* %64, i32* %16)
store i32 %65, i32* %18
%66 = load i32, i32* %18
%67 = load i32*, i32** %9
%68 = load i32, i32* %15
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %15
%70 = sext i32 %68 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %70
store i32 %66, i32* %71
%72 = load i32*, i32** %7
%73 = load i32, i32* %18
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
store i32 %76, i32* %19
br label %77
77: ; preds = %107, %63
%78 = load i32, i32* %19
%79 = load i32*, i32** %7
%80 = load i32, i32* %18
%81 = add nsw i32 %80, 1
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = icmp slt i32 %78, %84
br i1 %85, label %86, label %110
86: ; preds = %77
%87 = load i32*, i32** %8
%88 = load i32, i32* %19
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
store i32 %91, i32* %20
%92 = load i32*, i32** %13
%93 = load i32, i32* %20
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %92, i64 %94
%96 = load i32, i32* %95
%97 = icmp ne i32 %96, 0
br i1 %97, label %106, label %98
98: ; preds = %86
%99 = load i32, i32* %20
%100 = load i32*, i32** %12
%101 = call i32 @s_push(i32 %99, i32* %100, i32* %16)
%102 = load i32*, i32** %13
%103 = load i32, i32* %20
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %102, i64 %104
store i32 1, i32* %105
br label %106
106: ; preds = %98, %86
br label %107
107: ; preds = %106
%108 = load i32, i32* %19
%109 = add nsw i32 %108, 1
store i32 %109, i32* %19
br label %77
110: ; preds = %77
br label %60
111: ; preds = %60
br label %112
112: ; preds = %111, %45
br label %113
113: ; preds = %112
%114 = load i32, i32* %17
%115 = add nsw i32 %114, 1
store i32 %115, i32* %17
br label %41
116: ; preds = %41
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @graph_dfs_preorder(i32 %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture writeonly %3, i32* %4) {
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = bitcast i32** %6 to i8*
store i32* %4, i32** %6
%9 = call i32* @u_alloc(i32 %0, i32** %6)
%10 = call i32* @u_alloc(i32 %0, i32** %6)
%11 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %11, label %15, label %12
12: ; preds = %5
%13 = bitcast i32* %7 to i8*
%14 = call i32 @s_reset(i32* %9, i32* %7)
br label %22
15: ; preds = %5
%16 = bitcast i32* %10 to i8*
%17 = zext i32 %0 to i64
%18 = shl nuw nsw i64 %17, 2
%19 = bitcast i32* %7 to i8*
%20 = call i32 @s_reset(i32* %9, i32* %7)
%21 = zext i32 %0 to i64
br label %24
22: ; preds = %74, %12
%23 = bitcast i32* %7 to i8*
ret void
24: ; preds = %15, %74
%25 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %76, %74 ]
%26 = phi i32 [ 0, %15 ], [ %75, %74 ]
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %25
%28 = load i32, i32* %27
%29 = icmp eq i32 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %74
30: ; preds = %24
%31 = trunc i64 %25 to i32
%32 = call i32 @s_push(i32 %31, i32* %9, i32* %7)
store i32 1, i32* %27
%33 = load i32, i32* %7
%34 = icmp sgt i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %74
35: ; preds = %30
%36 = sext i32 %26 to i64
br label %40
37: ; preds = %67, %40
%38 = load i32, i32* %7
%39 = icmp sgt i32 %38, 0
br i1 %39, label %40, label %72
40: ; preds = %35, %37
%41 = phi i64 [ %36, %35 ], [ %43, %37 ]
%42 = call i32 @s_pop(i32* %9, i32* %7)
%43 = add i64 %41, 1
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %41
store i32 %42, i32* %44
%45 = sext i32 %42 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = add nsw i32 %42, 1
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = icmp slt i32 %47, %51
br i1 %52, label %53, label %37
53: ; preds = %40
%54 = sext i32 %47 to i64
br label %55
55: ; preds = %53, %67
%56 = phi i32 [ %51, %53 ], [ %68, %67 ]
%57 = phi i64 [ %54, %53 ], [ %69, %67 ]
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = icmp eq i32 %62, 0
br i1 %63, label %64, label %67
64: ; preds = %55
%65 = call i32 @s_push(i32 %59, i32* %9, i32* %7)
store i32 1, i32* %61
%66 = load i32, i32* %50
br label %67
67: ; preds = %64, %55
%68 = phi i32 [ %66, %64 ], [ %56, %55 ]
%69 = add nsw i64 %57, 1
%70 = sext i32 %68 to i64
%71 = icmp slt i64 %69, %70
br i1 %71, label %55, label %37
72: ; preds = %37
%73 = trunc i64 %43 to i32
br label %74
74: ; preds = %72, %30, %24
%75 = phi i32 [ %26, %24 ], [ %26, %30 ], [ %73, %72 ]
%76 = add nuw nsw i64 %25, 1
%77 = icmp eq i64 %76, %21
br i1 %77, label %22, label %24
}