#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__ malloc(int);
int *new_sieve(int max_int, int *np) {
  int size;
  int *grid, *ngrid;
  int i, j, prime;
  int tot_prime = 1;
  if (max_int % 2 == 0) {
    size = max_int / 2;
  } else {
    size = (max_int + 1) / 2;
  }
  grid = (int *)malloc(size * sizeof(int));
  j = 1;
  while (j < size) {
    prime = 2 * j + 1;
    for (i = j + prime; i < size; i += prime) {
      grid[i] = 1;
    }
    j++;
    while (grid[j] != 0)
      j++;
    tot_prime++;
  }
  *np = tot_prime;
  ngrid = (int *)malloc(tot_prime * sizeof(int));
  i = 1;
  ngrid[0] = 2;
  for (j = 1; j < size; j++) {
    if (grid[j] == 0) {
      ngrid[i] = 2 * j + 1;
      i++;
    }
  }
  return ngrid;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<new_sieve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x38(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    114d <new_sieve+0x3d>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    115e <new_sieve+0x4e>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movslq -0x14(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11f9 <new_sieve+0xe9>
mov    -0x30(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11c2 <new_sieve+0xb2>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1199 <new_sieve+0x89>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     11eb <new_sieve+0xdb>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11cb <new_sieve+0xbb>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1178 <new_sieve+0x68>
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
movslq -0x38(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x1,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movl   $0x2,(%rax)
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    127b <new_sieve+0x16b>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    1268 <new_sieve+0x158>
mov    -0x30(%rbp),%edx
shl    $0x1,%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    126d <new_sieve+0x15d>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    122d <new_sieve+0x11d>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<new_sieve>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r14
mov    %edi,%r15d
and    $0x1,%r15d
add    %edi,%r15d
mov    %r15d,%r13d
shr    $0x1f,%r13d
add    %r15d,%r13d
sar    %r13d
lea    0x0(,%r13,4),%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%r12
mov    $0x1,%edi
cmp    $0x4,%r15d
jl     11d4 <new_sieve+0xc4>
movslq %r13d,%rax
lea    0x4(%r12),%r8
mov    $0x1,%edi
mov    $0x1,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rdx,%rdx,2),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %r13d,%ecx
jge    11b1 <new_sieve+0xa1>
lea    (%rdx,%rdx,1),%ebp
movslq %ecx,%rsi
or     $0x1,%ebp
movslq %ebp,%rbx
lea    (%r12,%rsi,4),%rcx
lea    0x0(,%rbx,4),%rbp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movl   $0x1,(%rcx)
add    %rbx,%rsi
add    %rbp,%rcx
cmp    %rax,%rsi
jl     11a0 <new_sieve+0x90>
movslq %edx,%rcx
lea    (%r8,%rcx,4),%rcx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%edx
cmpl   $0x0,(%rcx)
lea    0x4(%rcx),%rcx
jne    11c0 <new_sieve+0xb0>
add    $0x1,%edi
cmp    %edx,%r13d
jg     1170 <new_sieve+0x60>
mov    %edi,(%r14)
shl    $0x2,%edi
call   1030 <malloc@plt>
movl   $0x2,(%rax)
cmp    $0x4,%r15d
jl     1223 <new_sieve+0x113>
cmp    $0x3,%r13d
mov    $0x2,%ecx
cmovge %r13d,%ecx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
cmp    $0x6,%r15d
jge    1232 <new_sieve+0x122>
mov    $0x1,%esi
mov    $0x1,%edx
test   $0x1,%cl
je     1223 <new_sieve+0x113>
cmpl   $0x0,(%r12,%rdx,4)
jne    1223 <new_sieve+0x113>
movslq %esi,%rcx
add    %edx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %rcx,%rdi
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
neg    %rdi
mov    $0x1,%esi
mov    $0x1,%edx
mov    $0x3,%ebp
jmp    1265 <new_sieve+0x155>
nopl   (%rax)
add    $0x4,%ebp
lea    (%rdi,%rdx,1),%rbx
add    $0x2,%rbx
add    $0x2,%rdx
cmp    $0x1,%rbx
je     120c <new_sieve+0xfc>
cmpl   $0x0,(%r12,%rdx,4)
je     1280 <new_sieve+0x170>
cmpl   $0x0,0x4(%r12,%rdx,4)
jne    1250 <new_sieve+0x140>
jmp    1291 <new_sieve+0x181>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movslq %esi,%rsi
mov    %ebp,(%rax,%rsi,4)
add    $0x1,%esi
cmpl   $0x0,0x4(%r12,%rdx,4)
jne    1250 <new_sieve+0x140>
movslq %esi,%rsi
lea    0x2(%rbp),%ebx
mov    %ebx,(%rax,%rsi,4)
add    $0x1,%esi
jmp    1250 <new_sieve+0x140>

LLVM IR (-O0):
define i32* @new_sieve(i32 %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32
%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* %3
store i32* %1, i32** %4
store i32 1, i32* %11
%12 = load i32, i32* %3
%13 = srem i32 %12, 2
%14 = icmp eq i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %18
15: ; preds = %2
%16 = load i32, i32* %3
%17 = sdiv i32 %16, 2
store i32 %17, i32* %5
br label %22
18: ; preds = %2
%19 = load i32, i32* %3
%20 = add nsw i32 %19, 1
%21 = sdiv i32 %20, 2
store i32 %21, i32* %5
br label %22
22: ; preds = %18, %15
%23 = load i32, i32* %5
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = mul i64 %24, 4
%26 = trunc i64 %25 to i32
%27 = call i64 @malloc(i32 %26)
%28 = inttoptr i64 %27 to i32*
store i32* %28, i32** %6
store i32 1, i32* %9
br label %29
29: ; preds = %66, %22
%30 = load i32, i32* %9
%31 = load i32, i32* %5
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %69
33: ; preds = %29
%34 = load i32, i32* %9
%35 = mul nsw i32 2, %34
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %10
%37 = load i32, i32* %9
%38 = load i32, i32* %10
%39 = add nsw i32 %37, %38
store i32 %39, i32* %8
br label %40
40: ; preds = %49, %33
%41 = load i32, i32* %8
%42 = load i32, i32* %5
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %53
44: ; preds = %40
%45 = load i32*, i32** %6
%46 = load i32, i32* %8
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
store i32 1, i32* %48
br label %49
49: ; preds = %44
%50 = load i32, i32* %10
%51 = load i32, i32* %8
%52 = add nsw i32 %51, %50
store i32 %52, i32* %8
br label %40
53: ; preds = %40
%54 = load i32, i32* %9
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %9
br label %56
56: ; preds = %63, %53
%57 = load i32*, i32** %6
%58 = load i32, i32* %9
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = icmp ne i32 %61, 0
br i1 %62, label %63, label %66
63: ; preds = %56
%64 = load i32, i32* %9
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %9
br label %56
66: ; preds = %56
%67 = load i32, i32* %11
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %11
br label %29
69: ; preds = %29
%70 = load i32, i32* %11
%71 = load i32*, i32** %4
store i32 %70, i32* %71
%72 = load i32, i32* %11
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = mul i64 %73, 4
%75 = trunc i64 %74 to i32
%76 = call i64 @malloc(i32 %75)
%77 = inttoptr i64 %76 to i32*
store i32* %77, i32** %7
store i32 1, i32* %8
%78 = load i32*, i32** %7
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 0
store i32 2, i32* %79
store i32 1, i32* %9
br label %80
80: ; preds = %102, %69
%81 = load i32, i32* %9
%82 = load i32, i32* %5
%83 = icmp slt i32 %81, %82
br i1 %83, label %84, label %105
84: ; preds = %80
%85 = load i32*, i32** %6
%86 = load i32, i32* %9
%87 = sext i32 %86 to i64
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %87
%89 = load i32, i32* %88
%90 = icmp eq i32 %89, 0
br i1 %90, label %91, label %101
91: ; preds = %84
%92 = load i32, i32* %9
%93 = mul nsw i32 2, %92
%94 = add nsw i32 %93, 1
%95 = load i32*, i32** %7
%96 = load i32, i32* %8
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds i32, i32* %95, i64 %97
store i32 %94, i32* %98
%99 = load i32, i32* %8
%100 = add nsw i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %8
br label %101
101: ; preds = %91, %84
br label %102
102: ; preds = %101
%103 = load i32, i32* %9
%104 = add nsw i32 %103, 1
store i32 %104, i32* %9
br label %80
105: ; preds = %80
%106 = load i32*, i32** %7
ret i32* %106
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @new_sieve(i32 %0, i32* nocapture writeonly %1) {
%3 = and i32 %0, 1
%4 = add nsw i32 %3, %0
%5 = sdiv i32 %4, 2
%6 = shl i32 %5, 2
%7 = tail call i64 @malloc(i32 %6)
%8 = inttoptr i64 %7 to i32*
%9 = icmp sgt i32 %4, 3
br i1 %9, label %10, label %40
10: ; preds = %2
%11 = sext i32 %5 to i64
br label %12
12: ; preds = %10, %36
%13 = phi i32 [ %38, %36 ], [ 1, %10 ]
%14 = phi i32 [ %37, %36 ], [ 1, %10 ]
%15 = shl i32 %14, 1
%16 = or i32 %15, 1
%17 = add i32 %16, %14
%18 = icmp slt i32 %17, %5
br i1 %18, label %19, label %23
19: ; preds = %12
%20 = sext i32 %17 to i64
%21 = or i32 %15, 1
%22 = sext i32 %21 to i64
br label %25
23: ; preds = %25, %12
%24 = sext i32 %14 to i64
br label %30
25: ; preds = %19, %25
%26 = phi i64 [ %20, %19 ], [ %28, %25 ]
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %26
store i32 1, i32* %27
%28 = add i64 %26, %22
%29 = icmp slt i64 %28, %11
br i1 %29, label %25, label %23
30: ; preds = %23, %30
%31 = phi i64 [ %24, %23 ], [ %32, %30 ]
%32 = add i64 %31, 1
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp eq i32 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %30
36: ; preds = %30
%37 = trunc i64 %32 to i32
%38 = add nuw nsw i32 %13, 1
%39 = icmp sgt i32 %5, %37
br i1 %39, label %12, label %40
40: ; preds = %36, %2
%41 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %38, %36 ]
store i32 %41, i32* %1
%42 = shl i32 %41, 2
%43 = tail call i64 @malloc(i32 %42)
%44 = inttoptr i64 %43 to i32*
store i32 2, i32* %44
br i1 %9, label %45, label %99
45: ; preds = %40
%46 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %5, i32 2)
%47 = zext i32 %46 to i64
%48 = add nsw i64 %47, -1
%49 = and i64 %48, 1
%50 = icmp slt i32 %4, 6
br i1 %50, label %85, label %51
51: ; preds = %45
%52 = and i64 %48, -2
br label %53
53: ; preds = %80, %51
%54 = phi i64 [ 1, %51 ], [ %82, %80 ]
%55 = phi i32 [ 1, %51 ], [ %81, %80 ]
%56 = phi i64 [ 0, %51 ], [ %83, %80 ]
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %54
%58 = load i32, i32* %57
%59 = icmp eq i32 %58, 0
br i1 %59, label %60, label %67
60: ; preds = %53
%61 = sext i32 %55 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %61
%63 = trunc i64 %54 to i32
%64 = shl i32 %63, 1
%65 = or i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %62
%66 = add nsw i32 %55, 1
br label %67
67: ; preds = %53, %60
%68 = phi i32 [ %66, %60 ], [ %55, %53 ]
%69 = add nuw nsw i64 %54, 1
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = icmp eq i32 %71, 0
br i1 %72, label %73, label %80
73: ; preds = %67
%74 = sext i32 %68 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %74
%76 = trunc i64 %69 to i32
%77 = shl i32 %76, 1
%78 = or i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %75
%79 = add nsw i32 %68, 1
br label %80
80: ; preds = %73, %67
%81 = phi i32 [ %79, %73 ], [ %68, %67 ]
%82 = add nuw nsw i64 %54, 2
%83 = add i64 %56, 2
%84 = icmp eq i64 %83, %52
br i1 %84, label %85, label %53
85: ; preds = %80, %45
%86 = phi i64 [ 1, %45 ], [ %82, %80 ]
%87 = phi i32 [ 1, %45 ], [ %81, %80 ]
%88 = icmp eq i64 %49, 0
br i1 %88, label %99, label %89
89: ; preds = %85
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 %86
%91 = load i32, i32* %90
%92 = icmp eq i32 %91, 0
br i1 %92, label %93, label %99
93: ; preds = %89
%94 = sext i32 %87 to i64
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %94
%96 = trunc i64 %86 to i32
%97 = shl i32 %96, 1
%98 = or i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %95
br label %99
99: ; preds = %85, %93, %89, %40
ret i32* %44
}