#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 /*<<< orphan*/ free(int *);
scalar_t__ malloc(int);
void countingSort(int *vector, int len, int maxElement) {
  int *count, i, j;
  count = (int *)malloc(sizeof(int) * (maxElement + 1));
  if (count == NULL) {
    return;
  }
  for (i = 0; i < len; i++) {
    count[vector[i]]++;
  }
  for (j = 0, i = 0; i < len; j++) {
    while (count[j]-- > 0) {
      vector[i++] = j;
    }
  }
  free(count);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<countingSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    1159 <countingSort+0x39>
jmp    1207 <countingSort+0xe7>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1193 <countingSort+0x73>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1160 <countingSort+0x40>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11fe <countingSort+0xde>
jmp    11b2 <countingSort+0x92>
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,(%rcx,%rdx,4)
cmp    $0x0,%eax
jle    11eb <countingSort+0xcb>
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11b2 <countingSort+0x92>
jmp    11f0 <countingSort+0xd0>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11a1 <countingSort+0x81>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<countingSort>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
lea    0x4(,%rdx,4),%edi
call   1040 <malloc@plt>
test   %rax,%rax
je     115a <countingSort+0x3a>
test   %r14d,%r14d
jle    1208 <countingSort+0xe8>
mov    %r14d,%edx
lea    -0x1(%rdx),%rsi
mov    %edx,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x3,%rsi
jae    115f <countingSort+0x3f>
xor    %esi,%esi
jmp    119c <countingSort+0x7c>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret
and    $0xfffffffc,%edx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movslq (%rbx,%rsi,4),%rdi
addl   $0x1,(%rax,%rdi,4)
movslq 0x4(%rbx,%rsi,4),%rdi
addl   $0x1,(%rax,%rdi,4)
movslq 0x8(%rbx,%rsi,4),%rdi
addl   $0x1,(%rax,%rdi,4)
movslq 0xc(%rbx,%rsi,4),%rdi
addl   $0x1,(%rax,%rdi,4)
add    $0x4,%rsi
cmp    %rsi,%rdx
jne    1170 <countingSort+0x50>
test   %rcx,%rcx
je     11c1 <countingSort+0xa1>
lea    (%rbx,%rsi,4),%rdx
xor    %esi,%esi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movslq (%rdx,%rsi,4),%rdi
addl   $0x1,(%rax,%rdi,4)
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
jne    11b0 <countingSort+0x90>
test   %r14d,%r14d
jle    1208 <countingSort+0xe8>
xor    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
jmp    11d9 <countingSort+0xb9>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rcx
cmp    %r14d,%edx
jge    1208 <countingSort+0xe8>
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    -0x1(%rsi),%edi
mov    %edi,(%rax,%rcx,4)
test   %esi,%esi
jle    11d0 <countingSort+0xb0>
movslq %edx,%rsi
lea    (%rbx,%rsi,4),%rsi
nopl   (%rax)
mov    %ecx,(%rsi)
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
lea    -0x1(%rdi),%ebp
mov    %ebp,(%rax,%rcx,4)
add    $0x4,%rsi
add    $0x1,%edx
test   %edi,%edi
jg     11f0 <countingSort+0xd0>
jmp    11d0 <countingSort+0xb0>
mov    %rax,%rdi
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @countingSort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %6
%11 = add nsw i32 %10, 1
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = mul i64 4, %12
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = call i64 @malloc(i32 %14)
%16 = inttoptr i64 %15 to i32*
store i32* %16, i32** %7
%17 = load i32*, i32** %7
%18 = icmp eq i32* %17, null
br i1 %18, label %19, label %20
19: ; preds = %3
br label %67
20: ; preds = %3
store i32 0, i32* %8
br label %21
21: ; preds = %36, %20
%22 = load i32, i32* %8
%23 = load i32, i32* %5
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %39
25: ; preds = %21
%26 = load i32*, i32** %7
%27 = load i32*, i32** %4
%28 = load i32, i32* %8
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %33
br label %36
36: ; preds = %25
%37 = load i32, i32* %8
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %8
br label %21
39: ; preds = %21
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %8
br label %40
40: ; preds = %61, %39
%41 = load i32, i32* %8
%42 = load i32, i32* %5
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %64
44: ; preds = %40
br label %45
45: ; preds = %53, %44
%46 = load i32*, i32** %7
%47 = load i32, i32* %9
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = add nsw i32 %50, -1
store i32 %51, i32* %49
%52 = icmp sgt i32 %50, 0
br i1 %52, label %53, label %60
53: ; preds = %45
%54 = load i32, i32* %9
%55 = load i32*, i32** %4
%56 = load i32, i32* %8
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %8
%58 = sext i32 %56 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %58
store i32 %54, i32* %59
br label %45
60: ; preds = %45
br label %61
61: ; preds = %60
%62 = load i32, i32* %9
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %9
br label %40
64: ; preds = %40
%65 = load i32*, i32** %7
%66 = call i32 @free(i32* %65)
br label %67
67: ; preds = %64, %19
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @countingSort(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = shl i32 %2, 2
%5 = add i32 %4, 4
%6 = tail call i64 @malloc(i32 %5)
%7 = inttoptr i64 %6 to i32*
%8 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %8, label %92, label %9
9: ; preds = %3
%10 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %10, label %11, label %90
11: ; preds = %9
%12 = zext i32 %1 to i64
%13 = add nsw i64 %12, -1
%14 = and i64 %12, 3
%15 = icmp ult i64 %13, 3
br i1 %15, label %18, label %16
16: ; preds = %11
%17 = and i64 %12, 4294967292
br label %34
18: ; preds = %34, %11
%19 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %64, %34 ]
%20 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %20, label %33, label %21
21: ; preds = %18, %21
%22 = phi i64 [ %30, %21 ], [ %19, %18 ]
%23 = phi i64 [ %31, %21 ], [ 0, %18 ]
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%25 = load i32, i32* %24
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %27
%30 = add nuw nsw i64 %22, 1
%31 = add i64 %23, 1
%32 = icmp eq i64 %31, %14
br i1 %32, label %33, label %21
33: ; preds = %21, %18
br i1 %10, label %67, label %90
34: ; preds = %34, %16
%35 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %64, %34 ]
%36 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %65, %34 ]
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%38 = load i32, i32* %37
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %40
%43 = or i64 %35, 1
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %47
%50 = or i64 %35, 2
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %54
%57 = or i64 %35, 3
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %61
%64 = add nuw nsw i64 %35, 4
%65 = add i64 %36, 4
%66 = icmp eq i64 %65, %17
br i1 %66, label %18, label %34
67: ; preds = %33, %86
%68 = phi i64 [ %88, %86 ], [ 0, %33 ]
%69 = phi i32 [ %87, %86 ], [ 0, %33 ]
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %68
%71 = load i32, i32* %70
%72 = add nsw i32 %71, -1
store i32 %72, i32* %70
%73 = icmp sgt i32 %71, 0
br i1 %73, label %74, label %86
74: ; preds = %67
%75 = sext i32 %69 to i64
%76 = trunc i64 %68 to i32
br label %77
77: ; preds = %74, %77
%78 = phi i64 [ %75, %74 ], [ %79, %77 ]
%79 = add i64 %78, 1
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %78
store i32 %76, i32* %80
%81 = load i32, i32* %70
%82 = add nsw i32 %81, -1
store i32 %82, i32* %70
%83 = icmp sgt i32 %81, 0
br i1 %83, label %77, label %84
84: ; preds = %77
%85 = trunc i64 %79 to i32
br label %86
86: ; preds = %84, %67
%87 = phi i32 [ %69, %67 ], [ %85, %84 ]
%88 = add nuw i64 %68, 1
%89 = icmp slt i32 %87, %1
br i1 %89, label %67, label %90
90: ; preds = %86, %9, %33
%91 = tail call i32 @free(i32* %7)
br label %92
92: ; preds = %3, %90
ret void
}