#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 */
scalar_t__ exp(double);
double log(double);
double sloppy_log_add(double logs[], int length) {
  int maxIdx = -1;
  double max = log(0);
  int i;
  if (length == 1)
    return max;
  for (i = 0; i < length; i++) {
    if (logs[i] > max) {
      max = logs[i];
      maxIdx = i;
    }
  }
  if (maxIdx == -1)
    return max;
  double threshold = max - 20;
  double sumNegativeDifferences = 0.0;
  for (i = 0; i < length; i++)
    if (i != maxIdx && logs[i] > threshold)
      sumNegativeDifferences += exp(logs[i] - max);
  if (sumNegativeDifferences > 0.0)
    return max + log(1.0 + sumNegativeDifferences);
  return max;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sloppy_log_add>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
call   1040 <log@plt>
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jne    115c <sloppy_log_add+0x3c>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    12a7 <sloppy_log_add+0x187>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11b2 <sloppy_log_add+0x92>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
ucomisd -0x20(%rbp),%xmm0
jbe    119f <sloppy_log_add+0x7f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11a4 <sloppy_log_add+0x84>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1163 <sloppy_log_add+0x43>
cmpl   $0xffffffff,-0x18(%rbp)
jne    11cb <sloppy_log_add+0xab>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    12a7 <sloppy_log_add+0x187>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  0xe28(%rip),%xmm1
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1259 <sloppy_log_add+0x139>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
je     1246 <sloppy_log_add+0x126>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
ucomisd -0x30(%rbp),%xmm0
jbe    1246 <sloppy_log_add+0x126>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
subsd  -0x20(%rbp),%xmm0
call   1030 <exp@plt>
cvtsi2sd %rax,%xmm0
addsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
jmp    124b <sloppy_log_add+0x12b>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11f0 <sloppy_log_add+0xd0>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    129d <sloppy_log_add+0x17d>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  0xd8b(%rip),%xmm0
addsd  -0x38(%rbp),%xmm0
call   1040 <log@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    12a7 <sloppy_log_add+0x187>
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sloppy_log_add>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
xorpd  %xmm0,%xmm0
call   1040 <log@plt>
cmp    $0x1,%r14d
je     12af <sloppy_log_add+0x18f>
jl     12af <sloppy_log_add+0x18f>
mov    %r14d,%r15d
lea    -0x1(%r15),%rcx
mov    %r15d,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    1165 <sloppy_log_add+0x45>
mov    $0xffffffff,%edx
xor    %ecx,%ecx
jmp    11d5 <sloppy_log_add+0xb5>
mov    %r15d,%esi
and    $0xfffffffc,%esi
mov    $0xffffffff,%edx
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm1
ucomisd %xmm0,%xmm1
cmova  %ecx,%edx
movsd  0x8(%rbx,%rcx,8),%xmm2
maxsd  %xmm0,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm2
lea    0x1(%rcx),%edi
cmovbe %edx,%edi
maxsd  %xmm1,%xmm2
movsd  0x10(%rbx,%rcx,8),%xmm1
ucomisd %xmm2,%xmm1
lea    0x2(%rcx),%ebp
cmovbe %edi,%ebp
maxsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0x18(%rbx,%rcx,8),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
lea    0x3(%rcx),%edx
cmovbe %ebp,%edx
maxsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rcx
cmp    %rsi,%rcx
jne    1180 <sloppy_log_add+0x60>
movapd %xmm0,%xmm1
test   %rax,%rax
je     11fe <sloppy_log_add+0xde>
xchg   %ax,%ax
movsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm1
ucomisd %xmm0,%xmm1
cmova  %ecx,%edx
maxsd  %xmm0,%xmm1
add    $0x1,%rcx
movapd %xmm1,%xmm0
add    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    11e0 <sloppy_log_add+0xc0>
cmp    $0xffffffff,%edx
je     12ab <sloppy_log_add+0x18b>
test   %r14d,%r14d
jle    12ab <sloppy_log_add+0x18b>
movsd  0xde8(%rip),%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm3
mov    %edx,%r14d
xorpd  %xmm2,%xmm2
xor    %ebp,%ebp
movsd  %xmm1,(%rsp)
movsd  %xmm3,0x8(%rsp)
jmp    1249 <sloppy_log_add+0x129>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r15
je     1287 <sloppy_log_add+0x167>
cmp    %rbp,%r14
je     1240 <sloppy_log_add+0x120>
movsd  (%rbx,%rbp,8),%xmm0
ucomisd %xmm3,%xmm0
jbe    1240 <sloppy_log_add+0x120>
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm2,0x10(%rsp)
call   1030 <exp@plt>
movsd  0x8(%rsp),%xmm3
movsd  0x10(%rsp),%xmm2
movsd  (%rsp),%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %rax,%xmm0
addsd  %xmm0,%xmm2
jmp    1240 <sloppy_log_add+0x120>
xorpd  %xmm0,%xmm0
ucomisd %xmm0,%xmm2
jbe    12ab <sloppy_log_add+0x18b>
addsd  0xd6f(%rip),%xmm2
movapd %xmm2,%xmm0
call   1040 <log@plt>
movsd  (%rsp),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movapd %xmm1,%xmm0
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @sloppy_log_add(double* %0, i32 %1) {
%3 = alloca double
%4 = alloca double*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca double
%8 = alloca i32
%9 = alloca double
%10 = alloca double
store double* %0, double** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 -1, i32* %6
%11 = call double @log(double 0.000000e+00)
store double %11, double* %7
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp eq i32 %12, 1
br i1 %13, label %14, label %16
14: ; preds = %2
%15 = load double, double* %7
store double %15, double* %3
br label %91
16: ; preds = %2
store i32 0, i32* %8
br label %17
17: ; preds = %37, %16
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %5
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %40
21: ; preds = %17
%22 = load double*, double** %4
%23 = load i32, i32* %8
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds double, double* %22, i64 %24
%26 = load double, double* %25
%27 = load double, double* %7
%28 = fcmp ogt double %26, %27
br i1 %28, label %29, label %36
29: ; preds = %21
%30 = load double*, double** %4
%31 = load i32, i32* %8
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds double, double* %30, i64 %32
%34 = load double, double* %33
store double %34, double* %7
%35 = load i32, i32* %8
store i32 %35, i32* %6
br label %36
36: ; preds = %29, %21
br label %37
37: ; preds = %36
%38 = load i32, i32* %8
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %8
br label %17
40: ; preds = %17
%41 = load i32, i32* %6
%42 = icmp eq i32 %41, -1
br i1 %42, label %43, label %45
43: ; preds = %40
%44 = load double, double* %7
store double %44, double* %3
br label %91
45: ; preds = %40
%46 = load double, double* %7
%47 = fsub double %46, 2.000000e+01
store double %47, double* %9
store double 0.000000e+00, double* %10
store i32 0, i32* %8
br label %48
48: ; preds = %77, %45
%49 = load i32, i32* %8
%50 = load i32, i32* %5
%51 = icmp slt i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %80
52: ; preds = %48
%53 = load i32, i32* %8
%54 = load i32, i32* %6
%55 = icmp ne i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %76
56: ; preds = %52
%57 = load double*, double** %4
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = load double, double* %9
%63 = fcmp ogt double %61, %62
br i1 %63, label %64, label %76
64: ; preds = %56
%65 = load double*, double** %4
%66 = load i32, i32* %8
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds double, double* %65, i64 %67
%69 = load double, double* %68
%70 = load double, double* %7
%71 = fsub double %69, %70
%72 = call i64 @exp(double %71)
%73 = sitofp i64 %72 to double
%74 = load double, double* %10
%75 = fadd double %74, %73
store double %75, double* %10
br label %76
76: ; preds = %64, %56, %52
br label %77
77: ; preds = %76
%78 = load i32, i32* %8
%79 = add nsw i32 %78, 1
store i32 %79, i32* %8
br label %48
80: ; preds = %48
%81 = load double, double* %10
%82 = fcmp ogt double %81, 0.000000e+00
br i1 %82, label %83, label %89
83: ; preds = %80
%84 = load double, double* %7
%85 = load double, double* %10
%86 = fadd double 1.000000e+00, %85
%87 = call double @log(double %86)
%88 = fadd double %84, %87
store double %88, double* %3
br label %91
89: ; preds = %80
%90 = load double, double* %7
store double %90, double* %3
br label %91
91: ; preds = %89, %83, %43, %14
%92 = load double, double* %3
ret double %92
}

LLVM IR (-O2):
define double @sloppy_log_add(double* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = tail call double @log(double 0.000000e+00)
%4 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %4, label %102, label %5
5: ; preds = %2
%6 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %6, label %7, label %102
7: ; preds = %5
%8 = zext i32 %1 to i64
%9 = add nsw i64 %8, -1
%10 = and i64 %8, 3
%11 = icmp ult i64 %9, 3
br i1 %11, label %49, label %12
12: ; preds = %7
%13 = and i64 %8, 4294967292
br label %14
14: ; preds = %14, %12
%15 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %46, %14 ]
%16 = phi double [ %3, %12 ], [ %45, %14 ]
%17 = phi i32 [ -1, %12 ], [ %44, %14 ]
%18 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %47, %14 ]
%19 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %15
%20 = load double, double* %19
%21 = fcmp ogt double %20, %16
%22 = trunc i64 %15 to i32
%23 = select i1 %21, i32 %22, i32 %17
%24 = select i1 %21, double %20, double %16
%25 = or i64 %15, 1
%26 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = fcmp ogt double %27, %24
%29 = trunc i64 %25 to i32
%30 = select i1 %28, i32 %29, i32 %23
%31 = select i1 %28, double %27, double %24
%32 = or i64 %15, 2
%33 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %32
%34 = load double, double* %33
%35 = fcmp ogt double %34, %31
%36 = trunc i64 %32 to i32
%37 = select i1 %35, i32 %36, i32 %30
%38 = select i1 %35, double %34, double %31
%39 = or i64 %15, 3
%40 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %39
%41 = load double, double* %40
%42 = fcmp ogt double %41, %38
%43 = trunc i64 %39 to i32
%44 = select i1 %42, i32 %43, i32 %37
%45 = select i1 %42, double %41, double %38
%46 = add nuw nsw i64 %15, 4
%47 = add i64 %18, 4
%48 = icmp eq i64 %47, %13
br i1 %48, label %49, label %14
49: ; preds = %14, %7
%50 = phi i32 [ undef, %7 ], [ %44, %14 ]
%51 = phi double [ undef, %7 ], [ %45, %14 ]
%52 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %46, %14 ]
%53 = phi double [ %3, %7 ], [ %45, %14 ]
%54 = phi i32 [ -1, %7 ], [ %44, %14 ]
%55 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %55, label %70, label %56
56: ; preds = %49, %56
%57 = phi i64 [ %67, %56 ], [ %52, %49 ]
%58 = phi double [ %66, %56 ], [ %53, %49 ]
%59 = phi i32 [ %65, %56 ], [ %54, %49 ]
%60 = phi i64 [ %68, %56 ], [ 0, %49 ]
%61 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %57
%62 = load double, double* %61
%63 = fcmp ogt double %62, %58
%64 = trunc i64 %57 to i32
%65 = select i1 %63, i32 %64, i32 %59
%66 = select i1 %63, double %62, double %58
%67 = add nuw nsw i64 %57, 1
%68 = add i64 %60, 1
%69 = icmp eq i64 %68, %10
br i1 %69, label %70, label %56
70: ; preds = %56, %49
%71 = phi i32 [ %50, %49 ], [ %65, %56 ]
%72 = phi double [ %51, %49 ], [ %66, %56 ]
%73 = icmp eq i32 %71, -1
br i1 %73, label %102, label %74
74: ; preds = %70
%75 = fadd double %72, -2.000000e+01
br i1 %6, label %76, label %102
76: ; preds = %74
%77 = zext i32 %71 to i64
%78 = zext i32 %1 to i64
br label %79
79: ; preds = %76, %92
%80 = phi i64 [ 0, %76 ], [ %94, %92 ]
%81 = phi double [ 0.000000e+00, %76 ], [ %93, %92 ]
%82 = icmp eq i64 %80, %77
br i1 %82, label %92, label %83
83: ; preds = %79
%84 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %80
%85 = load double, double* %84
%86 = fcmp ogt double %85, %75
br i1 %86, label %87, label %92
87: ; preds = %83
%88 = fsub double %85, %72
%89 = tail call i64 @exp(double %88)
%90 = sitofp i64 %89 to double
%91 = fadd double %81, %90
br label %92
92: ; preds = %79, %83, %87
%93 = phi double [ %91, %87 ], [ %81, %83 ], [ %81, %79 ]
%94 = add nuw nsw i64 %80, 1
%95 = icmp eq i64 %94, %78
br i1 %95, label %96, label %79
96: ; preds = %92
%97 = fcmp ogt double %93, 0.000000e+00
br i1 %97, label %98, label %102
98: ; preds = %96
%99 = fadd double %93, 1.000000e+00
%100 = tail call double @log(double %99)
%101 = fadd double %72, %100
br label %102
102: ; preds = %74, %5, %98, %96, %70, %2
%103 = phi double [ %3, %2 ], [ %72, %70 ], [ %101, %98 ], [ %72, %96 ], [ %3, %5 ], [ %72, %74 ]
ret double %103
}