#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 atoi(char *);
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int /*<<< orphan*/ scanf(char *, int *);
int sieve(int *, int *, int, int, int);
int main(int ac, char **av) {
  int i;
  int N = 35000;
  int *x;
  int *y;
  int nx;
  if (ac > 1)
    N = atoi(av[1]);
  x = (int *)malloc(N * sizeof(int));
  y = (int *)malloc(N * sizeof(int));
  for (i = 1; i < N; i++) {
    x[i] = i;
  }
  nx = N;
  for (i = 2; i < nx && i + x[i] < nx; i++) {
    nx = sieve(x, y, i, x[i], nx);
  }
  while (1) {
    scanf("%d", &i);
    if (i == 0)
      break;
    printf("%d\n", x[i + 1]);
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x88b8,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jle    1187 <main+0x37>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movslq -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11dc <main+0x8c>
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11b4 <main+0x64>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x2d(%rbp)
jge    1211 <main+0xc1>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x2d(%rbp)
mov    -0x2d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1221 <main+0xd1>
jmp    1251 <main+0x101>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%r8d
call   1040 <sieve@plt>
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11e9 <main+0x99>
jmp    1256 <main+0x106>
lea    0xda3(%rip),%rdi
lea    -0x14(%rbp),%rsi
call   1060 <scanf@plt>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    1275 <main+0x125>
jmp    1296 <main+0x146>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xd77(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    1256 <main+0x106>
xor    %eax,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
mov    $0x88b8,%r12d
cmp    $0x2,%edi
jl     1174 <main+0x24>
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   1070 <atoi@plt>
mov    %eax,%r12d
lea    0x0(,%r12,4),%ebx
mov    %ebx,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %ebx,%edi
call   1050 <malloc@plt>
movl   $0x1,0xc(%rsp)
cmp    $0x2,%r12d
jl     1210 <main+0xc0>
mov    %rax,%r15
mov    $0x1,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
cltq
mov    %eax,(%r14,%rax,4)
mov    0xc(%rsp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,0xc(%rsp)
cmp    %r12d,%eax
jl     11b0 <main+0x60>
movl   $0x2,0xc(%rsp)
cmp    $0x3,%r12d
jl     1218 <main+0xc8>
mov    %r14,%r13
add    $0x8,%r13
mov    $0x2,%ebx
mov    0x0(%r13),%ecx
lea    (%rbx,%rcx,1),%eax
cmp    %r12d,%eax
jge    1218 <main+0xc8>
mov    %r14,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %ebx,%edx
mov    %r12d,%r8d
call   1040 <sieve@plt>
mov    %eax,%r12d
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,0xc(%rsp)
add    $0x4,%r13
cmp    %eax,%ebx
jl     11e0 <main+0x90>
jmp    1218 <main+0xc8>
movl   $0x2,0xc(%rsp)
lea    0xde1(%rip),%rdi
lea    0xc(%rsp),%rsi
call   1060 <scanf@plt>
mov    0xc(%rsp),%eax
test   %eax,%eax
je     1272 <main+0x122>
lea    0xdcb(%rip),%r15
lea    0xdc1(%rip),%r12
lea    0xc(%rsp),%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cltq
mov    0x4(%r14,%rax,4),%esi
mov    %r15,%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    %r12,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1060 <scanf@plt>
mov    0xc(%rsp),%eax
test   %eax,%eax
jne    1250 <main+0x100>
xor    %eax,%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i32 35000, i32* %7
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp sgt i32 %11, 1
br i1 %12, label %13, label %18
13: ; preds = %2
%14 = load i8**, i8*** %5
%15 = getelementptr inbounds i8*, i8** %14, i64 1
%16 = load i8*, i8** %15
%17 = call i32 @atoi(i8* %16)
store i32 %17, i32* %7
br label %18
18: ; preds = %13, %2
%19 = load i32, i32* %7
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = mul i64 %20, 4
%22 = trunc i64 %21 to i32
%23 = call i64 @malloc(i32 %22)
%24 = inttoptr i64 %23 to i32*
store i32* %24, i32** %8
%25 = load i32, i32* %7
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = mul i64 %26, 4
%28 = trunc i64 %27 to i32
%29 = call i64 @malloc(i32 %28)
%30 = inttoptr i64 %29 to i32*
store i32* %30, i32** %9
store i32 1, i32* %6
br label %31
31: ; preds = %41, %18
%32 = load i32, i32* %6
%33 = load i32, i32* %7
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %44
35: ; preds = %31
%36 = load i32, i32* %6
%37 = load i32*, i32** %8
%38 = load i32, i32* %6
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %39
store i32 %36, i32* %40
br label %41
41: ; preds = %35
%42 = load i32, i32* %6
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %6
br label %31
44: ; preds = %31
%45 = load i32, i32* %7
store i32 %45, i32* %10
store i32 2, i32* %6
br label %46
46: ; preds = %73, %44
%47 = load i32, i32* %6
%48 = load i32, i32* %10
%49 = icmp slt i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %60
50: ; preds = %46
%51 = load i32, i32* %6
%52 = load i32*, i32** %8
%53 = load i32, i32* %6
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = add nsw i32 %51, %56
%58 = load i32, i32* %10
%59 = icmp slt i32 %57, %58
br label %60
60: ; preds = %50, %46
%61 = phi i1 [ false, %46 ], [ %59, %50 ]
br i1 %61, label %62, label %76
62: ; preds = %60
%63 = load i32*, i32** %8
%64 = load i32*, i32** %9
%65 = load i32, i32* %6
%66 = load i32*, i32** %8
%67 = load i32, i32* %6
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = load i32, i32* %10
%72 = call i32 @sieve(i32* %63, i32* %64, i32 %65, i32 %70, i32 %71)
store i32 %72, i32* %10
br label %73
73: ; preds = %62
%74 = load i32, i32* %6
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %6
br label %46
76: ; preds = %60
br label %77
77: ; preds = %76, %82
%78 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %6)
%79 = load i32, i32* %6
%80 = icmp eq i32 %79, 0
br i1 %80, label %81, label %82
81: ; preds = %77
br label %90
82: ; preds = %77
%83 = load i32*, i32** %8
%84 = load i32, i32* %6
%85 = add nsw i32 %84, 1
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %83, i64 %86
%88 = load i32, i32* %87
%89 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %88)
br label %77
90: ; preds = %81
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [3 x i8] c"%d\00"
@.str.1 = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = alloca i32
%4 = bitcast i32* %3 to i8*
%5 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %5, label %6, label %10
6: ; preds = %2
%7 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%8 = load i8*, i8** %7
%9 = tail call i32 @atoi(i8* %8)
br label %10
10: ; preds = %6, %2
%11 = phi i32 [ %9, %6 ], [ 35000, %2 ]
%12 = shl i32 %11, 2
%13 = tail call i64 @malloc(i32 %12)
%14 = inttoptr i64 %13 to i32*
%15 = tail call i64 @malloc(i32 %12)
%16 = inttoptr i64 %15 to i32*
store i32 1, i32* %3
%17 = icmp sgt i32 %11, 1
br i1 %17, label %21, label %18
18: ; preds = %10
store i32 2, i32* %3
br label %40
19: ; preds = %21
store i32 2, i32* %3
%20 = icmp sgt i32 %11, 2
br i1 %20, label %28, label %40
21: ; preds = %10, %21
%22 = phi i32 [ %26, %21 ], [ 1, %10 ]
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %23
store i32 %22, i32* %24
%25 = load i32, i32* %3
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %3
%27 = icmp slt i32 %26, %11
br i1 %27, label %21, label %19
28: ; preds = %19, %36
%29 = phi i32 [ %37, %36 ], [ %11, %19 ]
%30 = phi i32 [ %38, %36 ], [ 2, %19 ]
%31 = zext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = add nsw i32 %33, %30
%35 = icmp slt i32 %34, %29
br i1 %35, label %36, label %40
36: ; preds = %28
%37 = tail call i32 @sieve(i32* %14, i32* %16, i32 %30, i32 %33, i32 %29)
%38 = add nuw nsw i32 %30, 1
store i32 %38, i32* %3
%39 = icmp slt i32 %38, %37
br i1 %39, label %28, label %40
40: ; preds = %28, %36, %18, %19
%41 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %3)
%42 = load i32, i32* %3
%43 = icmp eq i32 %42, 0
br i1 %43, label %54, label %44
44: ; preds = %40, %44
%45 = phi i32 [ %52, %44 ], [ %42, %40 ]
%46 = add nsw i32 %45, 1
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %49)
%51 = call i32 @scanf(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32* %3)
%52 = load i32, i32* %3
%53 = icmp eq i32 %52, 0
br i1 %53, label %54, label %44
54: ; preds = %44, %40
ret i32 0
}