#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 */
void exch(char *base, size_t size, size_t a, size_t b) {
  char *x = base + a * size;
  char *y = base + b * size;
  while (size) {
    char z = *x;
    *x = *y;
    *y = z;
    --size;
    ++x;
    ++y;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<exch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
imul   -0x10(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
imul   -0x10(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     118e <exch+0x8e>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x31(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x31(%rbp),%cl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    113c <exch+0x3c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<exch>:
push   %r14
push   %rbx
test   %rsi,%rsi
je     11ed <exch+0xed>
mov    %rcx,%r11
imul   %rsi,%r11
lea    (%rdi,%r11,1),%r8
mov    %rdx,%r14
imul   %rsi,%r14
lea    (%rdi,%r14,1),%r9
cmp    $0x8,%rsi
jb     1150 <exch+0x50>
add    $0x1,%rcx
imul   %rsi,%rcx
add    %rdi,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jae    11f1 <exch+0xf1>
add    $0x1,%rdx
imul   %rsi,%rdx
add    %rdi,%rdx
cmp    %rdx,%r8
jae    11f1 <exch+0xf1>
mov    %rsi,%r10
mov    %r8,%rdi
mov    %r9,%rax
lea    -0x1(%r10),%r8
mov    %r10,%rcx
and    $0x3,%rcx
je     1190 <exch+0x90>
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rax,%rsi,1),%ebx
movzbl (%rdi,%rsi,1),%edx
mov    %dl,(%rax,%rsi,1)
mov    %bl,(%rdi,%rsi,1)
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
jne    1170 <exch+0x70>
sub    %rsi,%r10
add    %rsi,%rdi
add    %rsi,%rax
cmp    $0x3,%r8
jb     11ed <exch+0xed>
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rax,%rdx,1),%ecx
movzbl (%rdi,%rdx,1),%ebx
mov    %bl,(%rax,%rdx,1)
mov    %cl,(%rdi,%rdx,1)
movzbl 0x1(%rax,%rdx,1),%ecx
movzbl 0x1(%rdi,%rdx,1),%ebx
mov    %bl,0x1(%rax,%rdx,1)
mov    %cl,0x1(%rdi,%rdx,1)
movzbl 0x2(%rax,%rdx,1),%ecx
movzbl 0x2(%rdi,%rdx,1),%ebx
mov    %bl,0x2(%rax,%rdx,1)
mov    %cl,0x2(%rdi,%rdx,1)
movzbl 0x3(%rax,%rdx,1),%ecx
movzbl 0x3(%rdi,%rdx,1),%ebx
mov    %bl,0x3(%rax,%rdx,1)
mov    %cl,0x3(%rdi,%rdx,1)
add    $0x4,%rdx
cmp    %rdx,%r10
jne    11a0 <exch+0xa0>
pop    %rbx
pop    %r14
ret
cmp    $0x20,%rsi
jae    11fe <exch+0xfe>
xor    %edx,%edx
jmp    12d7 <exch+0x1d7>
mov    %rsi,%rdx
and    $0xffffffffffffffe0,%rdx
lea    -0x20(%rdx),%rax
mov    %rax,%r10
shr    $0x5,%r10
add    $0x1,%r10
test   %rax,%rax
je     1317 <exch+0x217>
mov    %r10,%rbx
and    $0xfffffffffffffffe,%rbx
lea    (%r11,%rdi,1),%rax
add    $0x30,%rax
add    %r14,%rdi
add    $0x30,%rdi
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movups -0x30(%rdi,%rcx,1),%xmm0
movups -0x20(%rdi,%rcx,1),%xmm1
movups -0x30(%rax,%rcx,1),%xmm2
movups -0x20(%rax,%rcx,1),%xmm3
movups %xmm2,-0x30(%rdi,%rcx,1)
movups %xmm3,-0x20(%rdi,%rcx,1)
movups %xmm0,-0x30(%rax,%rcx,1)
movups %xmm1,-0x20(%rax,%rcx,1)
movups -0x10(%rdi,%rcx,1),%xmm0
movups (%rdi,%rcx,1),%xmm1
movups -0x10(%rax,%rcx,1),%xmm2
movups (%rax,%rcx,1),%xmm3
movups %xmm2,-0x10(%rdi,%rcx,1)
movups %xmm3,(%rdi,%rcx,1)
movups %xmm0,-0x10(%rax,%rcx,1)
movups %xmm1,(%rax,%rcx,1)
add    $0x40,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rbx
jne    1240 <exch+0x140>
test   $0x1,%r10b
je     12c8 <exch+0x1c8>
movups (%r9,%rcx,1),%xmm0
movups 0x10(%r9,%rcx,1),%xmm1
movups (%r8,%rcx,1),%xmm2
movups 0x10(%r8,%rcx,1),%xmm3
movups %xmm2,(%r9,%rcx,1)
movups %xmm3,0x10(%r9,%rcx,1)
movups %xmm0,(%r8,%rcx,1)
movups %xmm1,0x10(%r8,%rcx,1)
cmp    %rsi,%rdx
je     11ed <exch+0xed>
test   $0x18,%sil
je     1325 <exch+0x225>
mov    %rsi,%r11
and    $0xfffffffffffffff8,%r11
mov    %esi,%r10d
and    $0x7,%r10d
lea    (%r8,%r11,1),%rdi
lea    (%r9,%r11,1),%rax
nopl   (%rax)
mov    (%r9,%rdx,1),%rcx
mov    (%r8,%rdx,1),%rbx
mov    %rbx,(%r9,%rdx,1)
mov    %rcx,(%r8,%rdx,1)
add    $0x8,%rdx
cmp    %rdx,%r11
jne    12f0 <exch+0x1f0>
cmp    %rsi,%r11
jne    1159 <exch+0x59>
jmp    11ed <exch+0xed>
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r10b
jne    129c <exch+0x19c>
jmp    12c8 <exch+0x1c8>
add    %rdx,%r9
add    %rdx,%r8
and    $0x1f,%esi
jmp    1150 <exch+0x50>

LLVM IR (-O0):
define void @exch(i8* %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i8*
%11 = alloca i8
store i8* %0, i8** %5
store i64 %1, i64* %6
store i64 %2, i64* %7
store i64 %3, i64* %8
%12 = load i8*, i8** %5
%13 = load i64, i64* %7
%14 = load i64, i64* %6
%15 = mul i64 %13, %14
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i64 %15
store i8* %16, i8** %9
%17 = load i8*, i8** %5
%18 = load i64, i64* %8
%19 = load i64, i64* %6
%20 = mul i64 %18, %19
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %17, i64 %20
store i8* %21, i8** %10
br label %22
22: ; preds = %25, %4
%23 = load i64, i64* %6
%24 = icmp ne i64 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %39
25: ; preds = %22
%26 = load i8*, i8** %9
%27 = load i8, i8* %26
store i8 %27, i8* %11
%28 = load i8*, i8** %10
%29 = load i8, i8* %28
%30 = load i8*, i8** %9
store i8 %29, i8* %30
%31 = load i8, i8* %11
%32 = load i8*, i8** %10
store i8 %31, i8* %32
%33 = load i64, i64* %6
%34 = add i64 %33, -1
store i64 %34, i64* %6
%35 = load i8*, i8** %9
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i32 1
store i8* %36, i8** %9
%37 = load i8*, i8** %10
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %37, i32 1
store i8* %38, i8** %10
br label %22
39: ; preds = %22
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @exch(i8* nocapture %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %5, label %166, label %6
6: ; preds = %4
%7 = mul i64 %3, %1
%8 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %7
%9 = mul i64 %2, %1
%10 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %9
%11 = icmp ult i64 %1, 8
br i1 %11, label %120, label %12
12: ; preds = %6
%13 = add i64 %2, 1
%14 = mul i64 %13, %1
%15 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %14
%16 = add i64 %3, 1
%17 = mul i64 %16, %1
%18 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %17
%19 = icmp ult i8* %10, %18
%20 = icmp ult i8* %8, %15
%21 = and i1 %19, %20
br i1 %21, label %120, label %22
22: ; preds = %12
%23 = icmp ult i64 %1, 32
br i1 %23, label %100, label %24
24: ; preds = %22
%25 = and i64 %1, -32
%26 = add i64 %25, -32
%27 = lshr exact i64 %26, 5
%28 = add nuw nsw i64 %27, 1
%29 = and i64 %28, 1
%30 = icmp eq i64 %26, 0
br i1 %30, label %72, label %31
31: ; preds = %24
%32 = and i64 %28, 1152921504606846974
br label %33
33: ; preds = %33, %31
%34 = phi i64 [ 0, %31 ], [ %69, %33 ]
%35 = phi i64 [ 0, %31 ], [ %70, %33 ]
%36 = getelementptr i8, i8* %8, i64 %34
%37 = getelementptr i8, i8* %10, i64 %34
%38 = bitcast i8* %37 to <16 x i8>*
%39 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %38
%40 = getelementptr i8, i8* %37, i64 16
%41 = bitcast i8* %40 to <16 x i8>*
%42 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %41
%43 = bitcast i8* %36 to <16 x i8>*
%44 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %43
%45 = getelementptr i8, i8* %36, i64 16
%46 = bitcast i8* %45 to <16 x i8>*
%47 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %46
%48 = bitcast i8* %37 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %44, <16 x i8>* %48
%49 = bitcast i8* %40 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %47, <16 x i8>* %49
%50 = bitcast i8* %36 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %39, <16 x i8>* %50
%51 = bitcast i8* %45 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %42, <16 x i8>* %51
%52 = or i64 %34, 32
%53 = getelementptr i8, i8* %8, i64 %52
%54 = getelementptr i8, i8* %10, i64 %52
%55 = bitcast i8* %54 to <16 x i8>*
%56 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %55
%57 = getelementptr i8, i8* %54, i64 16
%58 = bitcast i8* %57 to <16 x i8>*
%59 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %58
%60 = bitcast i8* %53 to <16 x i8>*
%61 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %60
%62 = getelementptr i8, i8* %53, i64 16
%63 = bitcast i8* %62 to <16 x i8>*
%64 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %63
%65 = bitcast i8* %54 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %61, <16 x i8>* %65
%66 = bitcast i8* %57 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %64, <16 x i8>* %66
%67 = bitcast i8* %53 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %56, <16 x i8>* %67
%68 = bitcast i8* %62 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %59, <16 x i8>* %68
%69 = add nuw i64 %34, 64
%70 = add i64 %35, 2
%71 = icmp eq i64 %70, %32
br i1 %71, label %72, label %33
72: ; preds = %33, %24
%73 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %69, %33 ]
%74 = icmp eq i64 %29, 0
br i1 %74, label %92, label %75
75: ; preds = %72
%76 = getelementptr i8, i8* %8, i64 %73
%77 = getelementptr i8, i8* %10, i64 %73
%78 = bitcast i8* %77 to <16 x i8>*
%79 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %78
%80 = getelementptr i8, i8* %77, i64 16
%81 = bitcast i8* %80 to <16 x i8>*
%82 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %81
%83 = bitcast i8* %76 to <16 x i8>*
%84 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %83
%85 = getelementptr i8, i8* %76, i64 16
%86 = bitcast i8* %85 to <16 x i8>*
%87 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %86
%88 = bitcast i8* %77 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %84, <16 x i8>* %88
%89 = bitcast i8* %80 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %87, <16 x i8>* %89
%90 = bitcast i8* %76 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %79, <16 x i8>* %90
%91 = bitcast i8* %85 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %82, <16 x i8>* %91
br label %92
92: ; preds = %72, %75
%93 = icmp eq i64 %25, %1
br i1 %93, label %166, label %94
94: ; preds = %92
%95 = getelementptr i8, i8* %10, i64 %25
%96 = getelementptr i8, i8* %8, i64 %25
%97 = and i64 %1, 31
%98 = and i64 %1, 24
%99 = icmp eq i64 %98, 0
br i1 %99, label %120, label %100
100: ; preds = %22, %94
%101 = phi i64 [ %25, %94 ], [ 0, %22 ]
%102 = and i64 %1, -8
%103 = and i64 %1, 7
%104 = getelementptr i8, i8* %8, i64 %102
%105 = getelementptr i8, i8* %10, i64 %102
br label %106
106: ; preds = %106, %100
%107 = phi i64 [ %101, %100 ], [ %116, %106 ]
%108 = getelementptr i8, i8* %8, i64 %107
%109 = getelementptr i8, i8* %10, i64 %107
%110 = bitcast i8* %109 to <8 x i8>*
%111 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %110
%112 = bitcast i8* %108 to <8 x i8>*
%113 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %112
%114 = bitcast i8* %109 to <8 x i8>*
store <8 x i8> %113, <8 x i8>* %114
%115 = bitcast i8* %108 to <8 x i8>*
store <8 x i8> %111, <8 x i8>* %115
%116 = add nuw i64 %107, 8
%117 = icmp eq i64 %116, %102
br i1 %117, label %118, label %106
118: ; preds = %106
%119 = icmp eq i64 %102, %1
br i1 %119, label %166, label %120
120: ; preds = %12, %6, %94, %118
%121 = phi i64 [ %1, %6 ], [ %1, %12 ], [ %97, %94 ], [ %103, %118 ]
%122 = phi i8* [ %8, %6 ], [ %8, %12 ], [ %96, %94 ], [ %104, %118 ]
%123 = phi i8* [ %10, %6 ], [ %10, %12 ], [ %95, %94 ], [ %105, %118 ]
%124 = add i64 %121, -1
%125 = and i64 %121, 3
%126 = icmp eq i64 %125, 0
br i1 %126, label %139, label %127
127: ; preds = %120, %127
%128 = phi i64 [ %134, %127 ], [ %121, %120 ]
%129 = phi i8* [ %136, %127 ], [ %122, %120 ]
%130 = phi i8* [ %135, %127 ], [ %123, %120 ]
%131 = phi i64 [ %137, %127 ], [ 0, %120 ]
%132 = load i8, i8* %130
%133 = load i8, i8* %129
store i8 %133, i8* %130
store i8 %132, i8* %129
%134 = add i64 %128, -1
%135 = getelementptr inbounds i8, i8* %130, i64 1
%136 = getelementptr inbounds i8, i8* %129, i64 1
%137 = add i64 %131, 1
%138 = icmp eq i64 %137, %125
br i1 %138, label %139, label %127
139: ; preds = %127, %120
%140 = phi i64 [ %121, %120 ], [ %134, %127 ]
%141 = phi i8* [ %122, %120 ], [ %136, %127 ]
%142 = phi i8* [ %123, %120 ], [ %135, %127 ]
%143 = icmp ult i64 %124, 3
br i1 %143, label %166, label %144
144: ; preds = %139, %144
%145 = phi i64 [ %162, %144 ], [ %140, %139 ]
%146 = phi i8* [ %164, %144 ], [ %141, %139 ]
%147 = phi i8* [ %163, %144 ], [ %142, %139 ]
%148 = load i8, i8* %147
%149 = load i8, i8* %146
store i8 %149, i8* %147
store i8 %148, i8* %146
%150 = getelementptr inbounds i8, i8* %147, i64 1
%151 = getelementptr inbounds i8, i8* %146, i64 1
%152 = load i8, i8* %150
%153 = load i8, i8* %151
store i8 %153, i8* %150
store i8 %152, i8* %151
%154 = getelementptr inbounds i8, i8* %147, i64 2
%155 = getelementptr inbounds i8, i8* %146, i64 2
%156 = load i8, i8* %154
%157 = load i8, i8* %155
store i8 %157, i8* %154
store i8 %156, i8* %155
%158 = getelementptr inbounds i8, i8* %147, i64 3
%159 = getelementptr inbounds i8, i8* %146, i64 3
%160 = load i8, i8* %158
%161 = load i8, i8* %159
store i8 %161, i8* %158
store i8 %160, i8* %159
%162 = add i64 %145, -4
%163 = getelementptr inbounds i8, i8* %147, i64 4
%164 = getelementptr inbounds i8, i8* %146, i64 4
%165 = icmp eq i64 %162, 0
br i1 %165, label %166, label %144
166: ; preds = %139, %144, %92, %118, %4
ret void
}