#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 numberOfNeighbors(int **, int, int, int);
void nextStep(int gamePlane[2][50][50], int size, int currentPlane) {
  int i = 0, j = 0, neighbors = 0, nextPlane = 0;
  nextPlane = (currentPlane + 1) % 2;
  for (i = 0; i < size; i++) {
    for (j = 0; j < size; j++) {
      neighbors = numberOfNeighbors(gamePlane[currentPlane], size, i, j);
      if (gamePlane[currentPlane][i][j] == 1) {
        if (neighbors < 2) {
          gamePlane[nextPlane][i][j] = 0;
        } else if (neighbors > 3) {
          gamePlane[nextPlane][i][j] = 0;
        } else {
          gamePlane[nextPlane][i][j] = 1;
        }
      } else {
        if (neighbors == 3) {
          gamePlane[nextPlane][i][j] = 1;
        } else {
          gamePlane[nextPlane][i][j] = 0;
        }
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<nextStep>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    12ff <nextStep+0x1ef>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    12ec <nextStep+0x1dc>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
movslq -0x10(%rbp),%rax
imul   $0x2710,%rax,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
call   1030 <numberOfNeighbors@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
imul   $0x2710,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
imul   $0xc8,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jne    126f <nextStep+0x15f>
cmpl   $0x2,-0x1c(%rbp)
jge    1200 <nextStep+0xf0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
imul   $0x2710,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
imul   $0xc8,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jmp    126a <nextStep+0x15a>
cmpl   $0x3,-0x1c(%rbp)
jle    123a <nextStep+0x12a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
imul   $0x2710,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
imul   $0xc8,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jmp    1265 <nextStep+0x155>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
imul   $0x2710,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
imul   $0xc8,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jmp    126a <nextStep+0x15a>
jmp    12d9 <nextStep+0x1c9>
cmpl   $0x3,-0x1c(%rbp)
jne    12a9 <nextStep+0x199>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
imul   $0x2710,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
imul   $0xc8,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jmp    12d4 <nextStep+0x1c4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
imul   $0x2710,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
imul   $0xc8,%rcx,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jmp    12d9 <nextStep+0x1c9>
jmp    12de <nextStep+0x1ce>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1169 <nextStep+0x59>
jmp    12f1 <nextStep+0x1e1>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1156 <nextStep+0x46>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<nextStep>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
test   %esi,%esi
jle    11d0 <nextStep+0xc0>
mov    %esi,%r12d
lea    0x1(%rdx),%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %edx,%eax
add    $0x1,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
neg    %eax
add    %edx,%eax
add    $0x1,%eax
movslq %edx,%rcx
imul   $0x2710,%rcx,%r14
add    %rdi,%r14
cltq
imul   $0x2710,%rax,%r13
add    %rdi,%r13
xor    %r15d,%r15d
mov    %r14,%rbp
jmp    1177 <nextStep+0x67>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%r15
add    $0xc8,%rbp
add    $0xc8,%r13
cmp    %r12,%r15
je     11d0 <nextStep+0xc0>
xor    %ebx,%ebx
jmp    1192 <nextStep+0x82>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movl   $0x0,0x0(%r13,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r12
je     1160 <nextStep+0x50>
mov    %r14,%rdi
mov    %r12d,%esi
mov    %r15d,%edx
mov    %ebx,%ecx
call   1030 <numberOfNeighbors@plt>
cmpl   $0x1,0x0(%rbp,%rbx,4)
jne    11c0 <nextStep+0xb0>
cmp    $0x1,%eax
jle    1180 <nextStep+0x70>
cmp    $0x4,%eax
jae    1180 <nextStep+0x70>
jmp    11c5 <nextStep+0xb5>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
cmp    $0x3,%eax
jne    1180 <nextStep+0x70>
movl   $0x1,0x0(%r13,%rbx,4)
jmp    1189 <nextStep+0x79>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @nextStep([50 x [50 x i32]]* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca [50 x [50 x i32]]*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store [50 x [50 x i32]]* %0, [50 x [50 x i32]]** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
%11 = load i32, i32* %6
%12 = add nsw i32 %11, 1
%13 = srem i32 %12, 2
store i32 %13, i32* %10
store i32 0, i32* %7
br label %14
14: ; preds = %118, %3
%15 = load i32, i32* %7
%16 = load i32, i32* %5
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %121
18: ; preds = %14
store i32 0, i32* %8
br label %19
19: ; preds = %114, %18
%20 = load i32, i32* %8
%21 = load i32, i32* %5
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %117
23: ; preds = %19
%24 = load [50 x [50 x i32]]*, [50 x [50 x i32]]** %4
%25 = load i32, i32* %6
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %24, i64 %26
%28 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %27, i64 0, i64 0
%29 = bitcast [50 x i32]* %28 to i32**
%30 = load i32, i32* %5
%31 = load i32, i32* %7
%32 = load i32, i32* %8
%33 = call i32 @numberOfNeighbors(i32** %29, i32 %30, i32 %31, i32 %32)
store i32 %33, i32* %9
%34 = load [50 x [50 x i32]]*, [50 x [50 x i32]]** %4
%35 = load i32, i32* %6
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %7
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %37, i64 0, i64 %39
%41 = load i32, i32* %8
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %40, i64 0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp eq i32 %44, 1
br i1 %45, label %46, label %87
46: ; preds = %23
%47 = load i32, i32* %9
%48 = icmp slt i32 %47, 2
br i1 %48, label %49, label %60
49: ; preds = %46
%50 = load [50 x [50 x i32]]*, [50 x [50 x i32]]** %4
%51 = load i32, i32* %10
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %50, i64 %52
%54 = load i32, i32* %7
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %53, i64 0, i64 %55
%57 = load i32, i32* %8
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %56, i64 0, i64 %58
store i32 0, i32* %59
br label %86
60: ; preds = %46
%61 = load i32, i32* %9
%62 = icmp sgt i32 %61, 3
br i1 %62, label %63, label %74
63: ; preds = %60
%64 = load [50 x [50 x i32]]*, [50 x [50 x i32]]** %4
%65 = load i32, i32* %10
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %64, i64 %66
%68 = load i32, i32* %7
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %67, i64 0, i64 %69
%71 = load i32, i32* %8
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %70, i64 0, i64 %72
store i32 0, i32* %73
br label %85
74: ; preds = %60
%75 = load [50 x [50 x i32]]*, [50 x [50 x i32]]** %4
%76 = load i32, i32* %10
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %75, i64 %77
%79 = load i32, i32* %7
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %78, i64 0, i64 %80
%82 = load i32, i32* %8
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %81, i64 0, i64 %83
store i32 1, i32* %84
br label %85
85: ; preds = %74, %63
br label %86
86: ; preds = %85, %49
br label %113
87: ; preds = %23
%88 = load i32, i32* %9
%89 = icmp eq i32 %88, 3
br i1 %89, label %90, label %101
90: ; preds = %87
%91 = load [50 x [50 x i32]]*, [50 x [50 x i32]]** %4
%92 = load i32, i32* %10
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %91, i64 %93
%95 = load i32, i32* %7
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %94, i64 0, i64 %96
%98 = load i32, i32* %8
%99 = sext i32 %98 to i64
%100 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %97, i64 0, i64 %99
store i32 1, i32* %100
br label %112
101: ; preds = %87
%102 = load [50 x [50 x i32]]*, [50 x [50 x i32]]** %4
%103 = load i32, i32* %10
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %102, i64 %104
%106 = load i32, i32* %7
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %105, i64 0, i64 %107
%109 = load i32, i32* %8
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds [50 x i32], [50 x i32]* %108, i64 0, i64 %110
store i32 0, i32* %111
br label %112
112: ; preds = %101, %90
br label %113
113: ; preds = %112, %86
br label %114
114: ; preds = %113
%115 = load i32, i32* %8
%116 = add nsw i32 %115, 1
store i32 %116, i32* %8
br label %19
117: ; preds = %19
br label %118
118: ; preds = %117
%119 = load i32, i32* %7
%120 = add nsw i32 %119, 1
store i32 %120, i32* %7
br label %14
121: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @nextStep([50 x [50 x i32]]* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %43
5: ; preds = %3
%6 = add nsw i32 %2, 1
%7 = srem i32 %6, 2
%8 = sext i32 %2 to i64
%9 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %0, i64 %8
%10 = bitcast [50 x [50 x i32]]* %9 to i32**
%11 = sext i32 %7 to i64
%12 = zext i32 %1 to i64
br label %13
13: ; preds = %40, %5
%14 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %41, %40 ]
%15 = trunc i64 %14 to i32
br label %16
16: ; preds = %13, %37
%17 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %38, %37 ]
%18 = trunc i64 %17 to i32
%19 = tail call i32 @numberOfNeighbors(i32** %10, i32 %1, i32 %15, i32 %18)
%20 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %0, i64 %8, i64 %14, i64 %17
%21 = load i32, i32* %20
%22 = icmp eq i32 %21, 1
br i1 %22, label %23, label %32
23: ; preds = %16
%24 = icmp slt i32 %19, 2
br i1 %24, label %25, label %27
25: ; preds = %23
%26 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %0, i64 %11, i64 %14, i64 %17
store i32 0, i32* %26
br label %37
27: ; preds = %23
%28 = icmp ugt i32 %19, 3
%29 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %0, i64 %11, i64 %14, i64 %17
br i1 %28, label %30, label %31
30: ; preds = %27
store i32 0, i32* %29
br label %37
31: ; preds = %27
store i32 1, i32* %29
br label %37
32: ; preds = %16
%33 = icmp eq i32 %19, 3
%34 = getelementptr inbounds [50 x [50 x i32]], [50 x [50 x i32]]* %0, i64 %11, i64 %14, i64 %17
br i1 %33, label %35, label %36
35: ; preds = %32
store i32 1, i32* %34
br label %37
36: ; preds = %32
store i32 0, i32* %34
br label %37
37: ; preds = %30, %31, %25, %36, %35
%38 = add nuw nsw i64 %17, 1
%39 = icmp eq i64 %38, %12
br i1 %39, label %40, label %16
40: ; preds = %37
%41 = add nuw nsw i64 %14, 1
%42 = icmp eq i64 %41, %12
br i1 %42, label %43, label %13
43: ; preds = %40, %3
ret void
}