#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 */
long *histogram(unsigned char *, int);
unsigned char mode(unsigned char *data, int n) {
  int i;
  long *hist, maxval = 0;
  unsigned char mode = 0;
  hist = histogram(data, n);
  for (i = 0; i < 256; i++) {
    if (hist[i] > maxval) {
      maxval = hist[i];
      mode = i;
    }
  }
  return mode;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mode>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
movb   $0x0,-0x21(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1030 <histogram@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x100,-0x10(%rbp)
jge    118e <mode+0x7e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jle    117b <mode+0x6b>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %al,-0x21(%rbp)
jmp    1180 <mode+0x70>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1142 <mode+0x32>
movzbl -0x21(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mode>:
push   %rax
call   1030 <histogram@plt>
xor    %edx,%edx
xor    %ecx,%ecx
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rax,%rdx,8),%rdi
mov    0x8(%rax,%rdx,8),%r8
cmp    %rsi,%rdi
cmovg  %rdi,%rsi
movzbl %cl,%ecx
cmovg  %edx,%ecx
lea    0x1(%rdx),%edi
cmp    %rsi,%r8
cmovg  %r8,%rsi
movzbl %dil,%edi
cmovle %ecx,%edi
mov    0x10(%rax,%rdx,8),%rcx
lea    0x2(%rdx),%r8d
cmp    %rsi,%rcx
cmovg  %rcx,%rsi
movzbl %r8b,%r8d
cmovle %edi,%r8d
mov    0x18(%rax,%rdx,8),%rcx
lea    0x3(%rdx),%edi
cmp    %rsi,%rcx
cmovg  %rcx,%rsi
movzbl %dil,%ecx
cmovle %r8d,%ecx
add    $0x4,%rdx
cmp    $0x100,%rdx
jne    1120 <mode+0x10>
mov    %ecx,%eax
pop    %rcx
ret

LLVM IR (-O0):
define zeroext i8 @mode(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i64*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i8
store i8* %0, i8** %3
store i32 %1, i32* %4
store i64 0, i64* %7
store i8 0, i8* %8
%9 = load i8*, i8** %3
%10 = load i32, i32* %4
%11 = call i64* @histogram(i8* %9, i32 %10)
store i64* %11, i64** %6
store i32 0, i32* %5
br label %12
12: ; preds = %32, %2
%13 = load i32, i32* %5
%14 = icmp slt i32 %13, 256
br i1 %14, label %15, label %35
15: ; preds = %12
%16 = load i64*, i64** %6
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i64, i64* %16, i64 %18
%20 = load i64, i64* %19
%21 = load i64, i64* %7
%22 = icmp sgt i64 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %31
23: ; preds = %15
%24 = load i64*, i64** %6
%25 = load i32, i32* %5
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i64, i64* %24, i64 %26
%28 = load i64, i64* %27
store i64 %28, i64* %7
%29 = load i32, i32* %5
%30 = trunc i32 %29 to i8
store i8 %30, i8* %8
br label %31
31: ; preds = %23, %15
br label %32
32: ; preds = %31
%33 = load i32, i32* %5
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %5
br label %12
35: ; preds = %12
%36 = load i8, i8* %8
ret i8 %36
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i8 @mode(i8* %0, i32 %1) {
%3 = tail call i64* @histogram(i8* %0, i32 %1)
br label %4
4: ; preds = %4, %2
%5 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %39, %4 ]
%6 = phi i8 [ 0, %2 ], [ %38, %4 ]
%7 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %37, %4 ]
%8 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %40, %4 ]
%9 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %5
%10 = load i64, i64* %9
%11 = icmp sgt i64 %10, %7
%12 = trunc i32 %8 to i8
%13 = select i1 %11, i64 %10, i64 %7
%14 = select i1 %11, i8 %12, i8 %6
%15 = or i64 %5, 1
%16 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %15
%17 = load i64, i64* %16
%18 = icmp sgt i64 %17, %13
%19 = trunc i32 %8 to i8
%20 = or i8 %19, 1
%21 = select i1 %18, i64 %17, i64 %13
%22 = select i1 %18, i8 %20, i8 %14
%23 = or i64 %5, 2
%24 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %23
%25 = load i64, i64* %24
%26 = icmp sgt i64 %25, %21
%27 = trunc i32 %8 to i8
%28 = or i8 %27, 2
%29 = select i1 %26, i64 %25, i64 %21
%30 = select i1 %26, i8 %28, i8 %22
%31 = or i64 %5, 3
%32 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %31
%33 = load i64, i64* %32
%34 = icmp sgt i64 %33, %29
%35 = trunc i32 %8 to i8
%36 = or i8 %35, 3
%37 = select i1 %34, i64 %33, i64 %29
%38 = select i1 %34, i8 %36, i8 %30
%39 = add nuw nsw i64 %5, 4
%40 = add nuw nsw i32 %8, 4
%41 = icmp eq i64 %39, 256
br i1 %41, label %42, label %4
42: ; preds = %4
ret i8 %38
}