#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 scalar_t__ uint32_t;

/* Variables and functions */
scalar_t__ UINT32_MAX;
scalar_t__ time(int /*<<< orphan*/ *);
double test_x_k(int k, int nsteps, double (*prand)(double)) {
  int i, j;
  double x, x_k, accum_x_k;
  uint32_t z;
  z = time(NULL);
  x = prand((double)z / (double)UINT32_MAX);
  accum_x_k = 0.0;
  for (i = 0; i < nsteps; i++) {
    x = prand(x);
    x_k = 1.0;
    for (j = 0; j < k; j++) {
      x_k *= x;
    }
    accum_x_k += x_k;
  }
  return accum_x_k / nsteps;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<test_x_k>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
xor    %eax,%eax
mov    %eax,%edi
call   1030 <time@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cvtsi2sdq -0x38(%rbp),%xmm0
mov    0x2eb8(%rip),%rcx
cvtsi2sdq (%rcx),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
call   *%rax
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11d5 <test_x_k+0xc5>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
call   *%rax
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movsd  0xe7d(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11b8 <test_x_k+0xa8>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    118f <test_x_k+0x7f>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
addsd  -0x30(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    115f <test_x_k+0x4f>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
cvtsi2sdl -0x8(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<test_x_k>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdx,%r14
mov    %esi,%r15d
mov    %edi,%r13d
xor    %ebp,%ebp
xor    %edi,%edi
call   1030 <time@plt>
cvtsi2sd %rax,%xmm0
mov    0x2ebc(%rip),%rax
cvtsi2sdq (%rax),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
call   *%r14
test   %r15d,%r15d
jle    11fe <test_x_k+0xee>
lea    -0x1(%r13),%r12d
mov    %r13d,%ebx
and    $0x7,%ebx
mov    %r13d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
mov    %eax,0xc(%rsp)
xorpd  %xmm1,%xmm1
jmp    1186 <test_x_k+0x76>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  0x10(%rsp),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movapd %xmm2,%xmm1
add    $0x1,%ebp
cmp    %r15d,%ebp
je     1202 <test_x_k+0xf2>
movsd  %xmm1,0x10(%rsp)
call   *%r14
movsd  0xe69(%rip),%xmm1
test   %r13d,%r13d
jle    1170 <test_x_k+0x60>
movsd  0xe5c(%rip),%xmm1
cmp    $0x7,%r12d
jb     11e5 <test_x_k+0xd5>
mov    0xc(%rsp),%eax
movsd  0xe4a(%rip),%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mulsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
add    $0xfffffff8,%eax
jne    11c0 <test_x_k+0xb0>
test   %ebx,%ebx
je     1170 <test_x_k+0x60>
mov    %ebx,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mulsd  %xmm0,%xmm1
add    $0xffffffff,%eax
jne    11f0 <test_x_k+0xe0>
jmp    1170 <test_x_k+0x60>
xorpd  %xmm1,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %r15d,%xmm0
divsd  %xmm0,%xmm1
movapd %xmm1,%xmm0
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@UINT32_MAX = global i64 0
define double @test_x_k(i32 %0, i32 %1, double (double)* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca double (double)*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double
%10 = alloca double
%11 = alloca double
%12 = alloca i64
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store double (double)* %2, double (double)** %6
%13 = call i64 @time(i32* null)
store i64 %13, i64* %12
%14 = load double (double)*, double (double)** %6
%15 = load i64, i64* %12
%16 = sitofp i64 %15 to double
%17 = load i64, i64* @UINT32_MAX
%18 = sitofp i64 %17 to double
%19 = fdiv double %16, %18
%20 = call double %14(double %19)
store double %20, double* %9
store double 0.000000e+00, double* %11
store i32 0, i32* %7
br label %21
21: ; preds = %44, %3
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32, i32* %5
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %47
25: ; preds = %21
%26 = load double (double)*, double (double)** %6
%27 = load double, double* %9
%28 = call double %26(double %27)
store double %28, double* %9
store double 1.000000e+00, double* %10
store i32 0, i32* %8
br label %29
29: ; preds = %37, %25
%30 = load i32, i32* %8
%31 = load i32, i32* %4
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %40
33: ; preds = %29
%34 = load double, double* %9
%35 = load double, double* %10
%36 = fmul double %35, %34
store double %36, double* %10
br label %37
37: ; preds = %33
%38 = load i32, i32* %8
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %8
br label %29
40: ; preds = %29
%41 = load double, double* %10
%42 = load double, double* %11
%43 = fadd double %42, %41
store double %43, double* %11
br label %44
44: ; preds = %40
%45 = load i32, i32* %7
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %7
br label %21
47: ; preds = %21
%48 = load double, double* %11
%49 = load i32, i32* %5
%50 = sitofp i32 %49 to double
%51 = fdiv double %48, %50
ret double %51
}

LLVM IR (-O2):
@UINT32_MAX = global i64 0
define double @test_x_k(i32 %0, i32 %1, double (double)* nocapture %2) {
%4 = tail call i64 @time(i32* null)
%5 = sitofp i64 %4 to double
%6 = load i64, i64* @UINT32_MAX
%7 = sitofp i64 %6 to double
%8 = fdiv double %5, %7
%9 = tail call double %2(double %8)
%10 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %10, label %11, label %51
11: ; preds = %3
%12 = icmp sgt i32 %0, 0
%13 = add i32 %0, -1
%14 = and i32 %0, 7
%15 = icmp ult i32 %13, 7
%16 = and i32 %0, -8
%17 = icmp eq i32 %14, 0
br label %18
18: ; preds = %11, %46
%19 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %49, %46 ]
%20 = phi double [ 0.000000e+00, %11 ], [ %48, %46 ]
%21 = phi double [ %9, %11 ], [ %22, %46 ]
%22 = tail call double %2(double %21)
br i1 %12, label %23, label %46
23: ; preds = %18
br i1 %15, label %37, label %24
24: ; preds = %23, %24
%25 = phi double [ %34, %24 ], [ 1.000000e+00, %23 ]
%26 = phi i32 [ %35, %24 ], [ 0, %23 ]
%27 = fmul double %22, %25
%28 = fmul double %22, %27
%29 = fmul double %22, %28
%30 = fmul double %22, %29
%31 = fmul double %22, %30
%32 = fmul double %22, %31
%33 = fmul double %22, %32
%34 = fmul double %22, %33
%35 = add i32 %26, 8
%36 = icmp eq i32 %35, %16
br i1 %36, label %37, label %24
37: ; preds = %24, %23
%38 = phi double [ undef, %23 ], [ %34, %24 ]
%39 = phi double [ 1.000000e+00, %23 ], [ %34, %24 ]
br i1 %17, label %46, label %40
40: ; preds = %37, %40
%41 = phi double [ %43, %40 ], [ %39, %37 ]
%42 = phi i32 [ %44, %40 ], [ 0, %37 ]
%43 = fmul double %22, %41
%44 = add i32 %42, 1
%45 = icmp eq i32 %44, %14
br i1 %45, label %46, label %40
46: ; preds = %37, %40, %18
%47 = phi double [ 1.000000e+00, %18 ], [ %38, %37 ], [ %43, %40 ]
%48 = fadd double %20, %47
%49 = add nuw nsw i32 %19, 1
%50 = icmp eq i32 %49, %1
br i1 %50, label %51, label %18
51: ; preds = %46, %3
%52 = phi double [ 0.000000e+00, %3 ], [ %48, %46 ]
%53 = sitofp i32 %1 to double
%54 = fdiv double %52, %53
ret double %54
}