#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 floor(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int /*<<< orphan*/ sqrt(int);
int main(void) {
  int p[10001], p_idx = 1, i, flag = 0;
  for (i = 3;; i++) {
    if (p_idx == 10001)
      break;
    if (i == 1)
      continue;
    if (i < 4)
      flag = 1;
    if (i % 2 == 0)
      continue;
    if (i % 3 == 0)
      continue;
    flag = 1;
    int r = floor(sqrt(i)), f = 5;
    while (f <= r) {
      if (i % f == 0) {
        flag = 0;
        break;
      }
      if (i % (f + 2) == 0) {
        flag = 0;
        break;
      }
      f += 6;
    }
    if (flag == 1)
      p[++p_idx] = i;
  }
  printf("%d\n", p[10001 - 1]);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x9c70,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x1,-0x9c54(%rbp)
movl   $0x0,-0x9c5c(%rbp)
movl   $0x3,-0x9c58(%rbp)
cmpl   $0x2711,-0x9c54(%rbp)
jne    1175 <main+0x45>
jmp    12bb <main+0x18b>
cmpl   $0x1,-0x9c58(%rbp)
jne    1187 <main+0x57>
jmp    12a7 <main+0x177>
cmpl   $0x4,-0x9c58(%rbp)
jge    119e <main+0x6e>
movl   $0x1,-0x9c5c(%rbp)
mov    -0x9c58(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    11ba <main+0x8a>
jmp    12a7 <main+0x177>
mov    -0x9c58(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    11d6 <main+0xa6>
jmp    12a7 <main+0x177>
movl   $0x1,-0x9c5c(%rbp)
mov    -0x9c58(%rbp),%edi
call   1040 <sqrt@plt>
mov    %eax,%edi
call   1050 <floor@plt>
mov    %eax,-0x9c60(%rbp)
movl   $0x5,-0x9c64(%rbp)
mov    -0x9c64(%rbp),%eax
cmp    -0x9c60(%rbp),%eax
jg     1277 <main+0x147>
mov    -0x9c58(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x9c64(%rbp)
cmp    $0x0,%edx
jne    1239 <main+0x109>
movl   $0x0,-0x9c5c(%rbp)
jmp    1277 <main+0x147>
mov    -0x9c58(%rbp),%eax
mov    -0x9c64(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    1263 <main+0x133>
movl   $0x0,-0x9c5c(%rbp)
jmp    1277 <main+0x147>
mov    -0x9c64(%rbp),%eax
add    $0x6,%eax
mov    %eax,-0x9c64(%rbp)
jmp    1202 <main+0xd2>
cmpl   $0x1,-0x9c5c(%rbp)
jne    12a2 <main+0x172>
mov    -0x9c58(%rbp),%ecx
mov    -0x9c54(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x9c54(%rbp)
cltq
mov    %ecx,-0x9c50(%rbp,%rax,4)
jmp    12a7 <main+0x177>
mov    -0x9c58(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x9c58(%rbp)
jmp    1160 <main+0x30>
mov    -0x10(%rbp),%esi
lea    0xd3b(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x9c70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x9c50,%rsp
mov    $0x3,%ebx
mov    $0x1,%ebp
mov    $0xaaaaaaab,%r14d
jmp    1165 <main+0x35>
nopl   (%rax)
movslq %ebp,%rax
add    $0x1,%ebp
mov    %ebx,0x4(%rsp,%rax,4)
add    $0x1,%ebx
cmp    $0x2711,%ebp
je     11c0 <main+0x90>
test   $0x1,%bl
je     115a <main+0x2a>
mov    %ebx,%eax
imul   %r14,%rax
shr    $0x21,%rax
lea    (%rax,%rax,2),%eax
mov    %ebx,%ecx
sub    %eax,%ecx
je     115a <main+0x2a>
mov    %ebx,%edi
call   1040 <sqrt@plt>
mov    %eax,%edi
call   1050 <floor@plt>
cmp    $0x5,%eax
jl     1150 <main+0x20>
mov    %eax,%ecx
mov    $0x5,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%eax
xor    %edx,%edx
div    %esi
test   %edx,%edx
je     115a <main+0x2a>
lea    0x2(%rsi),%edi
mov    %ebx,%eax
xor    %edx,%edx
div    %edi
test   %edx,%edx
je     115a <main+0x2a>
add    $0x6,%esi
cmp    %ecx,%esi
jle    11a0 <main+0x70>
jmp    1150 <main+0x20>
mov    0x9c40(%rsp),%esi
lea    0xe32(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x9c50,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca [10001 x i32]
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 1, i32* %3
store i32 0, i32* %5
store i32 3, i32* %4
br label %8
8: ; preds = %64, %0
%9 = load i32, i32* %3
%10 = icmp eq i32 %9, 10001
br i1 %10, label %11, label %12
11: ; preds = %8
br label %67
12: ; preds = %8
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp eq i32 %13, 1
br i1 %14, label %15, label %16
15: ; preds = %12
br label %64
16: ; preds = %12
%17 = load i32, i32* %4
%18 = icmp slt i32 %17, 4
br i1 %18, label %19, label %20
19: ; preds = %16
store i32 1, i32* %5
br label %20
20: ; preds = %19, %16
%21 = load i32, i32* %4
%22 = srem i32 %21, 2
%23 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %25
24: ; preds = %20
br label %64
25: ; preds = %20
%26 = load i32, i32* %4
%27 = srem i32 %26, 3
%28 = icmp eq i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %30
29: ; preds = %25
br label %64
30: ; preds = %25
store i32 1, i32* %5
%31 = load i32, i32* %4
%32 = call i32 @sqrt(i32 %31)
%33 = call i32 @floor(i32 %32)
store i32 %33, i32* %6
store i32 5, i32* %7
br label %34
34: ; preds = %51, %30
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %6
%37 = icmp sle i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %54
38: ; preds = %34
%39 = load i32, i32* %4
%40 = load i32, i32* %7
%41 = srem i32 %39, %40
%42 = icmp eq i32 %41, 0
br i1 %42, label %43, label %44
43: ; preds = %38
store i32 0, i32* %5
br label %54
44: ; preds = %38
%45 = load i32, i32* %4
%46 = load i32, i32* %7
%47 = add nsw i32 %46, 2
%48 = srem i32 %45, %47
%49 = icmp eq i32 %48, 0
br i1 %49, label %50, label %51
50: ; preds = %44
store i32 0, i32* %5
br label %54
51: ; preds = %44
%52 = load i32, i32* %7
%53 = add nsw i32 %52, 6
store i32 %53, i32* %7
br label %34
54: ; preds = %50, %43, %34
%55 = load i32, i32* %5
%56 = icmp eq i32 %55, 1
br i1 %56, label %57, label %63
57: ; preds = %54
%58 = load i32, i32* %4
%59 = load i32, i32* %3
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %3
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds [10001 x i32], [10001 x i32]* %2, i64 0, i64 %61
store i32 %58, i32* %62
br label %63
63: ; preds = %57, %54
br label %64
64: ; preds = %63, %29, %24, %15
%65 = load i32, i32* %4
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %4
br label %8
67: ; preds = %11
%68 = getelementptr inbounds [10001 x i32], [10001 x i32]* %2, i64 0, i64 10000
%69 = load i32, i32* %68
%70 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %69)
%71 = load i32, i32* %1
ret i32 %71
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca [10001 x i32]
%2 = bitcast [10001 x i32]* %1 to i8*
br label %3
3: ; preds = %0, %30
%4 = phi i32 [ 1, %0 ], [ %31, %30 ]
%5 = phi i32 [ 3, %0 ], [ %32, %30 ]
%6 = and i32 %5, 1
%7 = icmp eq i32 %6, 0
%8 = urem i32 %5, 3
%9 = icmp eq i32 %8, 0
%10 = or i1 %7, %9
br i1 %10, label %30, label %11
11: ; preds = %3
%12 = tail call i32 @sqrt(i32 %5)
%13 = tail call i32 @floor(i32 %12)
%14 = icmp slt i32 %13, 5
br i1 %14, label %26, label %17
15: ; preds = %21
%16 = icmp sgt i32 %25, %13
br i1 %16, label %26, label %17
17: ; preds = %11, %15
%18 = phi i32 [ %25, %15 ], [ 5, %11 ]
%19 = urem i32 %5, %18
%20 = icmp eq i32 %19, 0
br i1 %20, label %30, label %21
21: ; preds = %17
%22 = add nuw nsw i32 %18, 2
%23 = urem i32 %5, %22
%24 = icmp eq i32 %23, 0
%25 = add nuw nsw i32 %18, 6
br i1 %24, label %30, label %15
26: ; preds = %15, %11
%27 = add nsw i32 %4, 1
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds [10001 x i32], [10001 x i32]* %1, i64 0, i64 %28
store i32 %5, i32* %29
br label %30
30: ; preds = %21, %17, %26, %3
%31 = phi i32 [ %4, %3 ], [ %27, %26 ], [ %4, %17 ], [ %4, %21 ]
%32 = add nuw nsw i32 %5, 1
%33 = icmp eq i32 %31, 10001
br i1 %33, label %34, label %3
34: ; preds = %30
%35 = getelementptr inbounds [10001 x i32], [10001 x i32]* %1, i64 0, i64 10000
%36 = load i32, i32* %35
%37 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %36)
ret i32 0
}