#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*/ printf(char *, int);
int main() {
  unsigned long int curr_square, curr_sqrt, a, b, two_a, test1, test2, sum;
  int num_of_times = 0;
  curr_square = 0;
  curr_sqrt = 0;
  sum = 0;
  for (a = 0; a < 333333334; a++) {
    two_a = a << 1;
    test1 = (3 * a * a) - two_a - 1;
    test2 = test1 + (two_a << 1);
    if (curr_square < test1) {
      curr_sqrt++;
      curr_square = curr_sqrt * curr_sqrt;
    }
    if (curr_square == test1) {
      sum += (a << 1) + a + 1;
      num_of_times++;
    }
    if (curr_square < test2) {
      curr_sqrt++;
      curr_square = curr_sqrt * curr_sqrt;
    }
    if (curr_square == test2) {
      if (a != 1) {
        sum += (a << 1) + a - 1;
      }
      num_of_times++;
    }
  }
  printf("sum: %lu\n", sum);
  printf("number of triangles: %d\n", num_of_times);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
movq   $0x0,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
movq   $0x0,-0x48(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x13de4356,-0x20(%rbp)
13
jae    1256 <main+0x146>
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
imul   $0x3,-0x20(%rbp),%rax
imul   -0x20(%rbp),%rax
sub    -0x30(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmp    -0x38(%rbp),%rax
jae    11b0 <main+0xa0>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmp    -0x38(%rbp),%rax
jne    11df <main+0xcf>
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
add    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmp    -0x40(%rbp),%rax
jae    1206 <main+0xf6>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmp    -0x40(%rbp),%rax
jne    1240 <main+0x130>
cmpq   $0x1,-0x20(%rbp)
je     1237 <main+0x127>
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
add    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    1245 <main+0x135>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1146 <main+0x36>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %eax,%esi
lea    0xd9d(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x4c(%rbp),%esi
lea    0xd98(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
xor    %r8d,%r8d
mov    $0x1,%ecx
mov    $0xffffffffffffffff,%r9
xor    %ebp,%ebp
xor    %esi,%esi
xor    %eax,%eax
xor    %edi,%edi
xor    %r14d,%r14d
jmp    1159 <main+0x49>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r14
add    $0x3,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%r9
add    $0x4,%r8
cmp    $0x3b9aca03,%rcx
je     11d6 <main+0xc6>
mov    %rsi,%r10
mov    %ebp,%r11d
lea    -0x1(%rcx),%rsi
imul   %r14,%rsi
add    %r9,%rsi
lea    0x1(%rdi),%rbp
mov    %rbp,%rbx
imul   %rbp,%rbx
cmp    %rsi,%rax
mov    %rdi,%rdx
cmovb  %rbp,%rdx
lea    (%rsi,%r8,1),%r15
cmovae %rax,%rbx
xor    %ebp,%ebp
cmp    %rsi,%rbx
mov    $0x0,%esi
cmove  %rcx,%rsi
sete   %bpl
add    %r10,%rsi
add    %r11d,%ebp
lea    0x1(%rdx),%rdi
mov    %rdi,%rax
imul   %rdi,%rax
cmp    %r15,%rbx
cmovae %rdx,%rdi
cmovae %rbx,%rax
cmp    %r15,%rax
jne    1140 <main+0x30>
lea    -0x2(%rcx),%rdx
cmp    $0x4,%rcx
mov    $0x0,%ebx
cmovne %rdx,%rbx
add    %rbx,%rsi
add    $0x1,%ebp
jmp    1140 <main+0x30>
lea    0xe23(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
lea    0xe21(%rip),%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <printf@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [10 x i8] c"sum: %lu\0A\00"
@.str.1 = [25 x i8] c"number of triangles: %d\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 0, i32* %10
store i64 0, i64* %2
store i64 0, i64* %3
store i64 0, i64* %9
store i64 0, i64* %4
br label %11
11: ; preds = %80, %0
%12 = load i64, i64* %4
%13 = icmp ult i64 %12, 333333334
br i1 %13, label %14, label %83
14: ; preds = %11
%15 = load i64, i64* %4
%16 = shl i64 %15, 1
store i64 %16, i64* %6
%17 = load i64, i64* %4
%18 = mul i64 3, %17
%19 = load i64, i64* %4
%20 = mul i64 %18, %19
%21 = load i64, i64* %6
%22 = sub i64 %20, %21
%23 = sub i64 %22, 1
store i64 %23, i64* %7
%24 = load i64, i64* %7
%25 = load i64, i64* %6
%26 = shl i64 %25, 1
%27 = add i64 %24, %26
store i64 %27, i64* %8
%28 = load i64, i64* %2
%29 = load i64, i64* %7
%30 = icmp ult i64 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %37
31: ; preds = %14
%32 = load i64, i64* %3
%33 = add i64 %32, 1
store i64 %33, i64* %3
%34 = load i64, i64* %3
%35 = load i64, i64* %3
%36 = mul i64 %34, %35
store i64 %36, i64* %2
br label %37
37: ; preds = %31, %14
%38 = load i64, i64* %2
%39 = load i64, i64* %7
%40 = icmp eq i64 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %51
41: ; preds = %37
%42 = load i64, i64* %4
%43 = shl i64 %42, 1
%44 = load i64, i64* %4
%45 = add i64 %43, %44
%46 = add i64 %45, 1
%47 = load i64, i64* %9
%48 = add i64 %47, %46
store i64 %48, i64* %9
%49 = load i32, i32* %10
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %10
br label %51
51: ; preds = %41, %37
%52 = load i64, i64* %2
%53 = load i64, i64* %8
%54 = icmp ult i64 %52, %53
br i1 %54, label %55, label %61
55: ; preds = %51
%56 = load i64, i64* %3
%57 = add i64 %56, 1
store i64 %57, i64* %3
%58 = load i64, i64* %3
%59 = load i64, i64* %3
%60 = mul i64 %58, %59
store i64 %60, i64* %2
br label %61
61: ; preds = %55, %51
%62 = load i64, i64* %2
%63 = load i64, i64* %8
%64 = icmp eq i64 %62, %63
br i1 %64, label %65, label %79
65: ; preds = %61
%66 = load i64, i64* %4
%67 = icmp ne i64 %66, 1
br i1 %67, label %68, label %76
68: ; preds = %65
%69 = load i64, i64* %4
%70 = shl i64 %69, 1
%71 = load i64, i64* %4
%72 = add i64 %70, %71
%73 = sub i64 %72, 1
%74 = load i64, i64* %9
%75 = add i64 %74, %73
store i64 %75, i64* %9
br label %76
76: ; preds = %68, %65
%77 = load i32, i32* %10
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %10
br label %79
79: ; preds = %76, %61
br label %80
80: ; preds = %79
%81 = load i64, i64* %4
%82 = add i64 %81, 1
store i64 %82, i64* %4
br label %11
83: ; preds = %11
%84 = load i64, i64* %9
%85 = trunc i64 %84 to i32
%86 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([10 x i8], [10 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %85)
%87 = load i32, i32* %10
%88 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([25 x i8], [25 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %87)
%89 = load i32, i32* %1
ret i32 %89
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [10 x i8] c"sum: %lu\0A\00"
@.str.1 = [25 x i8] c"number of triangles: %d\0A\00"
define i32 @main() {
br label %1
1: ; preds = %0, %37
%2 = phi i32 [ 0, %0 ], [ %39, %37 ]
%3 = phi i64 [ 0, %0 ], [ %38, %37 ]
%4 = phi i64 [ 0, %0 ], [ %29, %37 ]
%5 = phi i64 [ 0, %0 ], [ %28, %37 ]
%6 = phi i64 [ 0, %0 ], [ %40, %37 ]
%7 = shl nuw nsw i64 %6, 1
%8 = mul nuw nsw i64 %6, 3
%9 = mul nuw nsw i64 %8, %6
%10 = xor i64 %7, -1
%11 = add nsw i64 %9, %10
%12 = shl nuw nsw i64 %6, 2
%13 = add i64 %11, %12
%14 = icmp ult i64 %4, %11
%15 = add i64 %5, 1
%16 = mul i64 %15, %15
%17 = select i1 %14, i64 %15, i64 %5
%18 = select i1 %14, i64 %16, i64 %4
%19 = icmp eq i64 %18, %11
%20 = add nuw nsw i64 %8, 1
%21 = select i1 %19, i64 %20, i64 0
%22 = add i64 %21, %3
%23 = zext i1 %19 to i32
%24 = add nsw i32 %2, %23
%25 = icmp ult i64 %18, %13
%26 = add i64 %17, 1
%27 = mul i64 %26, %26
%28 = select i1 %25, i64 %26, i64 %17
%29 = select i1 %25, i64 %27, i64 %18
%30 = icmp eq i64 %29, %13
br i1 %30, label %31, label %37
31: ; preds = %1
%32 = icmp eq i64 %6, 1
%33 = add nsw i64 %8, -1
%34 = select i1 %32, i64 0, i64 %33
%35 = add i64 %22, %34
%36 = add nsw i32 %24, 1
br label %37
37: ; preds = %1, %31
%38 = phi i64 [ %35, %31 ], [ %22, %1 ]
%39 = phi i32 [ %36, %31 ], [ %24, %1 ]
%40 = add nuw nsw i64 %6, 1
%41 = icmp eq i64 %40, 333333334
br i1 %41, label %42, label %1
42: ; preds = %37
%43 = trunc i64 %38 to i32
%44 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([10 x i8], [10 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %43)
%45 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([25 x i8], [25 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %39)
ret i32 0
}