#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 *malloc(int);
int ***alloc_3d_int(int ndim1, int ndim2, int ndim3) {
  int *space = malloc(ndim1 * ndim2 * ndim3 * sizeof(int));
  int ***array3 = malloc(ndim1 * sizeof(int **));
  int i, j;
  if (space == NULL || array3 == NULL)
    return NULL;
  for (j = 0; j < ndim1; j++) {
    array3[j] = malloc(ndim2 * sizeof(int *));
    if (array3[j] == NULL)
      return NULL;
    for (i = 0; i < ndim2; i++)
      array3[j][i] = space + j * (ndim3 * ndim2) + i * ndim3;
  }
  return array3;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<alloc_3d_int>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %esi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     1166 <alloc_3d_int+0x56>
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
jne    1173 <alloc_3d_int+0x63>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    123e <alloc_3d_int+0x12e>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1236 <alloc_3d_int+0x126>
movslq -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
cmpq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
jne    11c4 <alloc_3d_int+0xb4>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    123e <alloc_3d_int+0x12e>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1223 <alloc_3d_int+0x113>
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
imul   %ecx,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11cb <alloc_3d_int+0xbb>
jmp    1228 <alloc_3d_int+0x118>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    117a <alloc_3d_int+0x6a>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<alloc_3d_int>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x48,%rsp
mov    %edx,%r14d
mov    %edi,%r12d
mov    %edx,%ebx
mov    %rsi,0x10(%rsp)
imul   %esi,%ebx
mov    %ebx,%edi
imul   %r12d,%edi
shl    $0x2,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%r13
lea    0x0(,%r12,8),%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%r8
xor    %eax,%eax
test   %r13,%r13
je     12bc <alloc_3d_int+0x1ac>
test   %r8,%r8
je     12bc <alloc_3d_int+0x1ac>
test   %r12d,%r12d
jle    12b5 <alloc_3d_int+0x1a5>
mov    0x10(%rsp),%rax
lea    0x0(,%rax,8),%ecx
mov    %ecx,0xc(%rsp)
movslq %r14d,%rbp
movslq %ebx,%rcx
mov    %r12d,%edx
mov    %rdx,0x28(%rsp)
mov    %eax,%r14d
lea    -0x1(%r14),%rax
mov    %rax,0x18(%rsp)
mov    %r14d,%r12d
and    $0x3,%r12d
and    $0xfffffffc,%r14d
lea    0x0(,%rbp,8),%rbx
shl    $0x2,%rcx
mov    %rcx,0x30(%rsp)
mov    %rbp,%r15
shl    $0x4,%r15
shl    $0x2,%rbp
lea    0x0(,%rbp,2),%rdi
add    %rbp,%rdi
xor    %r9d,%r9d
mov    %r8,0x38(%rsp)
mov    %rdi,0x20(%rsp)
jmp    11f4 <alloc_3d_int+0xe4>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r9
add    0x30(%rsp),%r13
cmp    0x28(%rsp),%r9
je     12b5 <alloc_3d_int+0x1a5>
mov    %r9,0x40(%rsp)
mov    0xc(%rsp),%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    0x40(%rsp),%r9
mov    0x38(%rsp),%r8
mov    %rax,(%r8,%r9,8)
test   %rax,%rax
je     12ba <alloc_3d_int+0x1aa>
cmpl   $0x0,0x10(%rsp)
mov    0x20(%rsp),%rdi
jle    11e0 <alloc_3d_int+0xd0>
cmpq   $0x3,0x18(%rsp)
jae    1240 <alloc_3d_int+0x130>
xor    %ecx,%ecx
jmp    127b <alloc_3d_int+0x16b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r13,%rdx
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
lea    (%rdx,%rbp,1),%rsi
mov    %rsi,0x8(%rax,%rcx,8)
lea    (%rdx,%rbx,1),%rsi
mov    %rsi,0x10(%rax,%rcx,8)
lea    (%rdx,%rdi,1),%rsi
mov    %rsi,0x18(%rax,%rcx,8)
add    $0x4,%rcx
add    %r15,%rdx
cmp    %rcx,%r14
jne    1250 <alloc_3d_int+0x140>
test   %r12,%r12
je     11e0 <alloc_3d_int+0xd0>
lea    (%rax,%rcx,8),%rax
imul   %rbp,%rcx
add    %r13,%rcx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rcx,(%rax,%rdx,8)
add    $0x1,%rdx
add    %rbp,%rcx
cmp    %rdx,%r12
jne    12a0 <alloc_3d_int+0x190>
jmp    11e0 <alloc_3d_int+0xd0>
mov    %r8,%rax
jmp    12bc <alloc_3d_int+0x1ac>
xor    %eax,%eax
add    $0x48,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32*** @alloc_3d_int(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32***
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32***
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %6
%14 = mul nsw i32 %12, %13
%15 = load i32, i32* %7
%16 = mul nsw i32 %14, %15
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = mul i64 %17, 4
%19 = trunc i64 %18 to i32
%20 = call i8* @malloc(i32 %19)
%21 = bitcast i8* %20 to i32*
store i32* %21, i32** %8
%22 = load i32, i32* %5
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = mul i64 %23, 8
%25 = trunc i64 %24 to i32
%26 = call i8* @malloc(i32 %25)
%27 = bitcast i8* %26 to i32***
store i32*** %27, i32**** %9
%28 = load i32*, i32** %8
%29 = icmp eq i32* %28, null
br i1 %29, label %33, label %30
30: ; preds = %3
%31 = load i32***, i32**** %9
%32 = icmp eq i32*** %31, null
br i1 %32, label %33, label %34
33: ; preds = %30, %3
store i32*** null, i32**** %4
br label %93
34: ; preds = %30
store i32 0, i32* %11
br label %35
35: ; preds = %88, %34
%36 = load i32, i32* %11
%37 = load i32, i32* %5
%38 = icmp slt i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %91
39: ; preds = %35
%40 = load i32, i32* %6
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = mul i64 %41, 8
%43 = trunc i64 %42 to i32
%44 = call i8* @malloc(i32 %43)
%45 = bitcast i8* %44 to i32**
%46 = load i32***, i32**** %9
%47 = load i32, i32* %11
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %46, i64 %48
store i32** %45, i32*** %49
%50 = load i32***, i32**** %9
%51 = load i32, i32* %11
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %50, i64 %52
%54 = load i32**, i32*** %53
%55 = icmp eq i32** %54, null
br i1 %55, label %56, label %57
56: ; preds = %39
store i32*** null, i32**** %4
br label %93
57: ; preds = %39
store i32 0, i32* %10
br label %58
58: ; preds = %84, %57
%59 = load i32, i32* %10
%60 = load i32, i32* %6
%61 = icmp slt i32 %59, %60
br i1 %61, label %62, label %87
62: ; preds = %58
%63 = load i32*, i32** %8
%64 = load i32, i32* %11
%65 = load i32, i32* %7
%66 = load i32, i32* %6
%67 = mul nsw i32 %65, %66
%68 = mul nsw i32 %64, %67
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %69
%71 = load i32, i32* %10
%72 = load i32, i32* %7
%73 = mul nsw i32 %71, %72
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %74
%76 = load i32***, i32**** %9
%77 = load i32, i32* %11
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %76, i64 %78
%80 = load i32**, i32*** %79
%81 = load i32, i32* %10
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32*, i32** %80, i64 %82
store i32* %75, i32** %83
br label %84
84: ; preds = %62
%85 = load i32, i32* %10
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %10
br label %58
87: ; preds = %58
br label %88
88: ; preds = %87
%89 = load i32, i32* %11
%90 = add nsw i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %11
br label %35
91: ; preds = %35
%92 = load i32***, i32**** %9
store i32*** %92, i32**** %4
br label %93
93: ; preds = %91, %56, %33
%94 = load i32***, i32**** %4
ret i32*** %94
}

LLVM IR (-O2):
define noalias i32*** @alloc_3d_int(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = mul i32 %2, %1
%5 = shl i32 %4, 2
%6 = mul i32 %5, %0
%7 = tail call i8* @malloc(i32 %6)
%8 = bitcast i8* %7 to i32*
%9 = shl i32 %0, 3
%10 = tail call i8* @malloc(i32 %9)
%11 = bitcast i8* %10 to i32***
%12 = icmp eq i8* %7, null
%13 = icmp eq i8* %10, null
%14 = or i1 %12, %13
br i1 %14, label %75, label %15
15: ; preds = %3
%16 = shl i32 %1, 3
%17 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %17, label %18, label %75
18: ; preds = %15
%19 = icmp sgt i32 %1, 0
%20 = sext i32 %2 to i64
%21 = sext i32 %4 to i64
%22 = zext i32 %0 to i64
%23 = zext i32 %1 to i64
%24 = add nsw i64 %23, -1
%25 = and i64 %23, 3
%26 = icmp ult i64 %24, 3
%27 = and i64 %23, 4294967292
%28 = icmp eq i64 %25, 0
br label %29
29: ; preds = %18, %72
%30 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %73, %72 ]
%31 = tail call i8* @malloc(i32 %16)
%32 = getelementptr inbounds i32**, i32*** %11, i64 %30
%33 = bitcast i32*** %32 to i8**
store i8* %31, i8** %33
%34 = icmp eq i8* %31, null
%35 = bitcast i8* %31 to i32**
br i1 %34, label %75, label %36
36: ; preds = %29
br i1 %19, label %37, label %72
37: ; preds = %36
%38 = mul nsw i64 %30, %21
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %38
br i1 %26, label %61, label %40
40: ; preds = %37, %40
%41 = phi i64 [ %58, %40 ], [ 0, %37 ]
%42 = phi i64 [ %59, %40 ], [ 0, %37 ]
%43 = mul nsw i64 %41, %20
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %43
%45 = getelementptr inbounds i32*, i32** %35, i64 %41
store i32* %44, i32** %45
%46 = or i64 %41, 1
%47 = mul nsw i64 %46, %20
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %47
%49 = getelementptr inbounds i32*, i32** %35, i64 %46
store i32* %48, i32** %49
%50 = or i64 %41, 2
%51 = mul nsw i64 %50, %20
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %51
%53 = getelementptr inbounds i32*, i32** %35, i64 %50
store i32* %52, i32** %53
%54 = or i64 %41, 3
%55 = mul nsw i64 %54, %20
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %55
%57 = getelementptr inbounds i32*, i32** %35, i64 %54
store i32* %56, i32** %57
%58 = add nuw nsw i64 %41, 4
%59 = add i64 %42, 4
%60 = icmp eq i64 %59, %27
br i1 %60, label %61, label %40
61: ; preds = %40, %37
%62 = phi i64 [ 0, %37 ], [ %58, %40 ]
br i1 %28, label %72, label %63
63: ; preds = %61, %63
%64 = phi i64 [ %69, %63 ], [ %62, %61 ]
%65 = phi i64 [ %70, %63 ], [ 0, %61 ]
%66 = mul nsw i64 %64, %20
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %66
%68 = getelementptr inbounds i32*, i32** %35, i64 %64
store i32* %67, i32** %68
%69 = add nuw nsw i64 %64, 1
%70 = add i64 %65, 1
%71 = icmp eq i64 %70, %25
br i1 %71, label %72, label %63
72: ; preds = %61, %63, %36
%73 = add nuw nsw i64 %30, 1
%74 = icmp eq i64 %73, %22
br i1 %74, label %75, label %29
75: ; preds = %29, %72, %15, %3
%76 = phi i32*** [ null, %3 ], [ %11, %15 ], [ null, %29 ], [ %11, %72 ]
ret i32*** %76
}