#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*/ assert(int);
int rand();
int stbhw__weighted(int num_options, int *weights) {
  int k, total, choice;
  total = 0;
  for (k = 0; k < num_options; ++k)
    total += weights[k];
  choice = (rand() >> 4) % total;
  total = 0;
  for (k = 0; k < num_options; ++k) {
    total += weights[k];
    if (choice < total)
      break;
  }
  assert(k < num_options);
  return k;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<stbhw__weighted>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1168 <stbhw__weighted+0x48>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    113d <stbhw__weighted+0x1d>
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
sar    $0x4,%eax
cltd
idivl  -0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11c8 <stbhw__weighted+0xa8>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11b5 <stbhw__weighted+0x95>
jmp    11c8 <stbhw__weighted+0xa8>
jmp    11ba <stbhw__weighted+0x9a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1187 <stbhw__weighted+0x67>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
setl   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<stbhw__weighted>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    1143 <stbhw__weighted+0x23>
mov    %rsi,%r12
mov    %edi,%r14d
mov    %edi,%r15d
cmp    $0x8,%edi
jae    1153 <stbhw__weighted+0x33>
xor    %eax,%eax
xor    %ebx,%ebx
jmp    1250 <stbhw__weighted+0x130>
xor    %ebp,%ebp
xor    %eax,%eax
call   1040 <rand@plt>
xor    %ecx,%ecx
jmp    12bb <stbhw__weighted+0x19b>
mov    %r15d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%rdx
mov    %rdx,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %esi,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x18,%rdx
jae    117f <stbhw__weighted+0x5f>
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm1,%xmm1
jmp    11f1 <stbhw__weighted+0xd1>
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm1,%xmm1
nopl   (%rax)
movdqu (%r12,%rdx,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%r12,%rdx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x20(%r12,%rdx,4),%xmm1
movdqu 0x30(%r12,%rdx,4),%xmm3
movdqu 0x40(%r12,%rdx,4),%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm4
paddd  %xmm2,%xmm4
movdqu 0x50(%r12,%rdx,4),%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x60(%r12,%rdx,4),%xmm0
paddd  %xmm4,%xmm0
movdqu 0x70(%r12,%rdx,4),%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rdx
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
jne    1190 <stbhw__weighted+0x70>
test   %rcx,%rcx
je     122c <stbhw__weighted+0x10c>
lea    (%r12,%rdx,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
shl    $0x5,%rcx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movdqu -0x10(%rdx,%rsi,1),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
movdqu (%rdx,%rsi,1),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
jne    1210 <stbhw__weighted+0xf0>
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%ebx
cmp    %r15,%rax
je     125d <stbhw__weighted+0x13d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    (%r12,%rax,4),%ebx
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r15
jne    1250 <stbhw__weighted+0x130>
xor    %ebp,%ebp
xor    %eax,%eax
call   1040 <rand@plt>
sar    $0x4,%eax
cltd
idiv   %ebx
test   %r14d,%r14d
jle    12aa <stbhw__weighted+0x18a>
mov    (%r12),%eax
mov    $0x1,%cl
cmp    %eax,%edx
jl     12bb <stbhw__weighted+0x19b>
lea    -0x1(%r15),%rcx
xor    %ebp,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %rbp,%rcx
je     12ae <stbhw__weighted+0x18e>
add    0x4(%r12,%rbp,4),%eax
add    $0x1,%rbp
cmp    %eax,%edx
jge    1290 <stbhw__weighted+0x170>
cmp    %r15,%rbp
setb   %cl
jmp    12bb <stbhw__weighted+0x19b>
xor    %ecx,%ecx
jmp    12bb <stbhw__weighted+0x19b>
add    $0x1,%rbp
cmp    %r15,%rbp
setb   %cl
mov    %r15d,%ebp
movzbl %cl,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    %ebp,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @stbhw__weighted(i32 %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32* %1, i32** %4
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %20, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %3
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %23
12: ; preds = %8
%13 = load i32*, i32** %4
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = load i32, i32* %6
%19 = add nsw i32 %18, %17
store i32 %19, i32* %6
br label %20
20: ; preds = %12
%21 = load i32, i32* %5
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %5
br label %8
23: ; preds = %8
%24 = call i32 (...) @rand()
%25 = ashr i32 %24, 4
%26 = load i32, i32* %6
%27 = srem i32 %25, %26
store i32 %27, i32* %7
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %5
br label %28
28: ; preds = %45, %23
%29 = load i32, i32* %5
%30 = load i32, i32* %3
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %48
32: ; preds = %28
%33 = load i32*, i32** %4
%34 = load i32, i32* %5
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = load i32, i32* %6
%39 = add nsw i32 %38, %37
store i32 %39, i32* %6
%40 = load i32, i32* %7
%41 = load i32, i32* %6
%42 = icmp slt i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %44
43: ; preds = %32
br label %48
44: ; preds = %32
br label %45
45: ; preds = %44
%46 = load i32, i32* %5
%47 = add nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %5
br label %28
48: ; preds = %43, %28
%49 = load i32, i32* %5
%50 = load i32, i32* %3
%51 = icmp slt i32 %49, %50
%52 = zext i1 %51 to i32
%53 = call i32 @assert(i32 %52)
%54 = load i32, i32* %5
ret i32 %54
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @stbhw__weighted(i32 %0, i32* nocapture %1) {
%3 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %3, label %6, label %4
4: ; preds = %2
%5 = tail call i32 (...) @rand()
br label %126
6: ; preds = %2
%7 = zext i32 %0 to i64
%8 = icmp ult i32 %0, 8
br i1 %8, label %90, label %9
9: ; preds = %6
%10 = and i64 %7, 4294967288
%11 = add nsw i64 %10, -8
%12 = lshr exact i64 %11, 3
%13 = add nuw nsw i64 %12, 1
%14 = and i64 %13, 3
%15 = icmp ult i64 %11, 24
br i1 %15, label %61, label %16
16: ; preds = %9
%17 = and i64 %13, 4611686018427387900
br label %18
18: ; preds = %18, %16
%19 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %58, %18 ]
%20 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %16 ], [ %56, %18 ]
%21 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %16 ], [ %57, %18 ]
%22 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %59, %18 ]
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %19
%24 = bitcast i32* %23 to <4 x i32>*
%25 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %24
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 4
%27 = bitcast i32* %26 to <4 x i32>*
%28 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %27
%29 = add <4 x i32> %25, %20
%30 = add <4 x i32> %28, %21
%31 = or i64 %19, 8
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %31
%33 = bitcast i32* %32 to <4 x i32>*
%34 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %33
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 4
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
%37 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %36
%38 = add <4 x i32> %34, %29
%39 = add <4 x i32> %37, %30
%40 = or i64 %19, 16
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %40
%42 = bitcast i32* %41 to <4 x i32>*
%43 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %42
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 4
%45 = bitcast i32* %44 to <4 x i32>*
%46 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %45
%47 = add <4 x i32> %43, %38
%48 = add <4 x i32> %46, %39
%49 = or i64 %19, 24
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %49
%51 = bitcast i32* %50 to <4 x i32>*
%52 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %51
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 4
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
%55 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %54
%56 = add <4 x i32> %52, %47
%57 = add <4 x i32> %55, %48
%58 = add nuw i64 %19, 32
%59 = add i64 %22, 4
%60 = icmp eq i64 %59, %17
br i1 %60, label %61, label %18
61: ; preds = %18, %9
%62 = phi <4 x i32> [ undef, %9 ], [ %56, %18 ]
%63 = phi <4 x i32> [ undef, %9 ], [ %57, %18 ]
%64 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %58, %18 ]
%65 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %9 ], [ %56, %18 ]
%66 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %9 ], [ %57, %18 ]
%67 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %67, label %84, label %68
68: ; preds = %61, %68
%69 = phi i64 [ %81, %68 ], [ %64, %61 ]
%70 = phi <4 x i32> [ %79, %68 ], [ %65, %61 ]
%71 = phi <4 x i32> [ %80, %68 ], [ %66, %61 ]
%72 = phi i64 [ %82, %68 ], [ 0, %61 ]
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %69
%74 = bitcast i32* %73 to <4 x i32>*
%75 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %74
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 4
%77 = bitcast i32* %76 to <4 x i32>*
%78 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %77
%79 = add <4 x i32> %75, %70
%80 = add <4 x i32> %78, %71
%81 = add nuw i64 %69, 8
%82 = add i64 %72, 1
%83 = icmp eq i64 %82, %14
br i1 %83, label %84, label %68
84: ; preds = %68, %61
%85 = phi <4 x i32> [ %62, %61 ], [ %79, %68 ]
%86 = phi <4 x i32> [ %63, %61 ], [ %80, %68 ]
%87 = add <4 x i32> %86, %85
%88 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %87)
%89 = icmp eq i64 %10, %7
br i1 %89, label %101, label %90
90: ; preds = %6, %84
%91 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %10, %84 ]
%92 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %88, %84 ]
br label %93
93: ; preds = %90, %93
%94 = phi i64 [ %99, %93 ], [ %91, %90 ]
%95 = phi i32 [ %98, %93 ], [ %92, %90 ]
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %94
%97 = load i32, i32* %96
%98 = add nsw i32 %97, %95
%99 = add nuw nsw i64 %94, 1
%100 = icmp eq i64 %99, %7
br i1 %100, label %101, label %93
101: ; preds = %93, %84
%102 = phi i32 [ %88, %84 ], [ %98, %93 ]
%103 = tail call i32 (...) @rand()
%104 = ashr i32 %103, 4
%105 = srem i32 %104, %102
br i1 %3, label %106, label %126
106: ; preds = %101
%107 = zext i32 %0 to i64
%108 = zext i32 %0 to i64
%109 = load i32, i32* %1
%110 = icmp slt i32 %105, %109
br i1 %110, label %126, label %116
111: ; preds = %116
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %119
%113 = load i32, i32* %112
%114 = add nsw i32 %113, %117
%115 = icmp slt i32 %105, %114
br i1 %115, label %121, label %116
116: ; preds = %106, %111
%117 = phi i32 [ %114, %111 ], [ %109, %106 ]
%118 = phi i64 [ %119, %111 ], [ 0, %106 ]
%119 = add nuw nsw i64 %118, 1
%120 = icmp eq i64 %119, %108
br i1 %120, label %124, label %111
121: ; preds = %111
%122 = icmp ult i64 %119, %107
%123 = trunc i64 %119 to i32
br label %126
124: ; preds = %116
%125 = icmp ult i64 %119, %107
br label %126
126: ; preds = %124, %106, %121, %4, %101
%127 = phi i32 [ 0, %101 ], [ 0, %4 ], [ %123, %121 ], [ 0, %106 ], [ %0, %124 ]
%128 = phi i1 [ false, %101 ], [ false, %4 ], [ %122, %121 ], [ true, %106 ], [ %125, %124 ]
%129 = zext i1 %128 to i32
%130 = tail call i32 @assert(i32 %129)
ret i32 %127
}