#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 */
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
void fht(uint32_t N, double *u) {
  double temp;
  uint32_t i, j, k, ij;
  for (i = N >> 1; i > 0; i >>= 1) {
    for (k = 0; k < N; k += 2 * i) {
      for (j = k, ij = i + k; j < k + i; j++, ij++) {
        temp = u[j];
        u[j] += u[ij];
        u[ij] = temp - u[ij];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fht>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jle    11e1 <fht+0xe1>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11ce <fht+0xce>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11b8 <fht+0xb8>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
addsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
subsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1140 <fht+0x40>
jmp    11bd <fht+0xbd>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1125 <fht+0x25>
jmp    11d3 <fht+0xd3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1114 <fht+0x14>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fht>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
cmp    $0x2,%edi
jl     1372 <fht+0x272>
mov    %edi,%eax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
lea    0x8(%rsi),%rax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
lea    0x10(%rsi),%rax
mov    %rax,-0x30(%rsp)
jmp    113e <fht+0x3e>
xchg   %ax,%ax
cmp    $0x4,%r14d
mov    -0x34(%rsp),%edi
jl     1372 <fht+0x272>
mov    %edi,%r14d
sar    %edi
mov    %r14d,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
cltq
mov    %edi,-0x34(%rsp)
movslq %edi,%r15
lea    0x0(,%rax,8),%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rsp)
mov    $0x1,%r10d
mov    $0xfffffffffffffffe,%rcx
mov    %r15,%r13
mov    -0x30(%rsp),%rbp
xor    %r12d,%r12d
xor    %r11d,%r11d
mov    %r14d,-0x44(%rsp)
mov    %r15,-0x28(%rsp)
jmp    11ac <fht+0xac>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    %rax,%r11
add    %rax,%r13
add    $0x1,%r12
add    -0x8(%rsp),%rbp
add    %rax,%r10
sub    %rax,%rcx
cmp    -0x10(%rsp),%r11
jge    1130 <fht+0x30>
cmp    %r10,%r13
mov    %r10,%rbx
cmovg  %r13,%rbx
lea    (%r11,%r15,1),%r8
mov    %r11,%rdx
or     $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%r8
mov    %rdx,%rdi
cmovg  %r8,%rdi
cmp    $0x2,%r14d
jl     1190 <fht+0x90>
mov    %rcx,-0x40(%rsp)
movslq %r13d,%r9
mov    %r12,%rcx
imul   %rax,%rcx
mov    %rdi,%r14
sub    %rcx,%r14
cmp    $0x2,%r14
jae    1200 <fht+0x100>
mov    %r11,%rdi
mov    -0x40(%rsp),%rcx
mov    -0x44(%rsp),%r14d
jmp    1340 <fht+0x240>
xchg   %ax,%ax
mov    %r14,-0x18(%rsp)
not    %rcx
add    %rcx,%rdi
lea    (%rdi,%r9,1),%rcx
lea    (%rsi,%r11,8),%r14
mov    -0x20(%rsp),%r15
lea    (%r15,%rcx,8),%rcx
cmp    %rcx,%r14
jae    1249 <fht+0x149>
lea    (%rsi,%rdx,8),%rcx
lea    (%rcx,%rdi,8),%rcx
lea    (%rsi,%r9,8),%rdx
cmp    %rcx,%rdx
jae    1249 <fht+0x149>
mov    %r11,%rdi
mov    -0x44(%rsp),%r14d
mov    -0x28(%rsp),%r15
mov    -0x40(%rsp),%rcx
jmp    1340 <fht+0x240>
mov    -0x18(%rsp),%rdi
lea    -0x2(%rdi),%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    %rdx
add    $0x1,%rdx
cmp    $0x2,%rcx
jae    126a <fht+0x16a>
xor    %r14d,%r14d
jmp    12e8 <fht+0x1e8>
add    -0x40(%rsp),%rbx
shr    %rbx
add    $0x1,%rbx
and    $0xfffffffffffffffe,%rbx
mov    -0x30(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%r9,8),%r15
xor    %r14d,%r14d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movupd -0x10(%rbp,%r14,8),%xmm0
movupd -0x10(%r15,%r14,8),%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
addpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,-0x10(%rbp,%r14,8)
subpd  %xmm1,%xmm0
movupd %xmm0,-0x10(%r15,%r14,8)
movupd 0x0(%rbp,%r14,8),%xmm0
movupd (%r15,%r14,8),%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
addpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,0x0(%rbp,%r14,8)
subpd  %xmm1,%xmm0
movupd %xmm0,(%r15,%r14,8)
add    $0x4,%r14
add    $0xfffffffffffffffe,%rbx
jne    1290 <fht+0x190>
mov    %rdi,%rbx
and    $0xfffffffffffffffe,%rbx
test   $0x1,%dl
je     131d <fht+0x21d>
lea    (%r11,%r14,1),%rcx
add    %r9,%r14
movupd (%rsi,%rcx,8),%xmm0
movupd (%rsi,%r14,8),%xmm1
movapd %xmm0,%xmm2
addpd  %xmm1,%xmm2
movupd %xmm2,(%rsi,%rcx,8)
subpd  %xmm1,%xmm0
movupd %xmm0,(%rsi,%r14,8)
cmp    %rbx,%rdi
mov    -0x44(%rsp),%r14d
mov    -0x28(%rsp),%r15
mov    -0x40(%rsp),%rcx
je     1190 <fht+0x90>
lea    (%r11,%rbx,1),%rdi
add    %rbx,%r9
nopl   0x0(%rax)
movsd  (%rsi,%rdi,8),%xmm0
movsd  (%rsi,%r9,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rsi,%rdi,8)
subsd  (%rsi,%r9,8),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsi,%r9,8)
add    $0x1,%rdi
add    $0x1,%r9
cmp    %r8,%rdi
jl     1340 <fht+0x240>
jmp    1190 <fht+0x90>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @fht(i32 %0, double* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca double*
%5 = alloca double
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store double* %1, double** %4
%10 = load i32, i32* %3
%11 = ashr i32 %10, 1
store i32 %11, i32* %6
br label %12
12: ; preds = %71, %2
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp sgt i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %74
15: ; preds = %12
store i32 0, i32* %8
br label %16
16: ; preds = %65, %15
%17 = load i32, i32* %8
%18 = load i32, i32* %3
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %70
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %8
store i32 %21, i32* %7
%22 = load i32, i32* %6
%23 = load i32, i32* %8
%24 = add nsw i32 %22, %23
store i32 %24, i32* %9
br label %25
25: ; preds = %59, %20
%26 = load i32, i32* %7
%27 = load i32, i32* %8
%28 = load i32, i32* %6
%29 = add nsw i32 %27, %28
%30 = icmp slt i32 %26, %29
br i1 %30, label %31, label %64
31: ; preds = %25
%32 = load double*, double** %4
%33 = load i32, i32* %7
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds double, double* %32, i64 %34
%36 = load double, double* %35
store double %36, double* %5
%37 = load double*, double** %4
%38 = load i32, i32* %9
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds double, double* %37, i64 %39
%41 = load double, double* %40
%42 = load double*, double** %4
%43 = load i32, i32* %7
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds double, double* %42, i64 %44
%46 = load double, double* %45
%47 = fadd double %46, %41
store double %47, double* %45
%48 = load double, double* %5
%49 = load double*, double** %4
%50 = load i32, i32* %9
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = fsub double %48, %53
%55 = load double*, double** %4
%56 = load i32, i32* %9
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds double, double* %55, i64 %57
store double %54, double* %58
br label %59
59: ; preds = %31
%60 = load i32, i32* %7
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %7
%62 = load i32, i32* %9
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %9
br label %25
64: ; preds = %25
br label %65
65: ; preds = %64
%66 = load i32, i32* %6
%67 = mul nsw i32 2, %66
%68 = load i32, i32* %8
%69 = add nsw i32 %68, %67
store i32 %69, i32* %8
br label %16
70: ; preds = %16
br label %71
71: ; preds = %70
%72 = load i32, i32* %6
%73 = ashr i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %6
br label %12
74: ; preds = %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @fht(i32 %0, double* nocapture %1) {
%3 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %3, label %4, label %132
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %0 to i64
%6 = getelementptr double, double* %1, i64 1
br label %9
7: ; preds = %127
%8 = icmp sgt i32 %10, 3
br i1 %8, label %9, label %132
9: ; preds = %7, %4
%10 = phi i32 [ %0, %4 ], [ %11, %7 ]
%11 = ashr i32 %10, 1
%12 = and i32 %10, -2
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = sext i32 %11 to i64
%15 = icmp sgt i32 %10, 1
br label %16
16: ; preds = %9, %127
%17 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %131, %127 ]
%18 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %128, %127 ]
%19 = phi i32 [ %11, %9 ], [ %130, %127 ]
%20 = add i64 %18, %14
%21 = or i64 %18, 1
%22 = call i64 @llvm.smax.i64(i64 %20, i64 %21)
%23 = mul i64 %17, %13
%24 = sub i64 %22, %23
%25 = add i64 %24, -2
%26 = lshr i64 %25, 1
%27 = add nuw i64 %26, 1
%28 = add i64 %18, %14
%29 = or i64 %18, 1
%30 = call i64 @llvm.smax.i64(i64 %28, i64 %29)
%31 = mul i64 %17, %13
%32 = sub i64 %30, %31
%33 = getelementptr double, double* %1, i64 %18
%34 = or i64 %18, 1
%35 = getelementptr double, double* %1, i64 %34
%36 = add i64 %18, %14
%37 = call i64 @llvm.smax.i64(i64 %36, i64 %34)
%38 = mul i64 %17, %13
%39 = xor i64 %38, -1
%40 = add i64 %37, %39
%41 = getelementptr double, double* %35, i64 %40
%42 = sext i32 %19 to i64
%43 = getelementptr double, double* %1, i64 %42
%44 = add i64 %40, %42
%45 = getelementptr double, double* %6, i64 %44
%46 = add nsw i64 %18, %14
br i1 %15, label %47, label %127
47: ; preds = %16
%48 = sext i32 %19 to i64
%49 = icmp ult i64 %32, 2
br i1 %49, label %111, label %50
50: ; preds = %47
%51 = icmp ult double* %33, %45
%52 = icmp ult double* %43, %41
%53 = and i1 %51, %52
br i1 %53, label %111, label %54
54: ; preds = %50
%55 = and i64 %32, -2
%56 = add i64 %18, %55
%57 = add i64 %55, %48
%58 = and i64 %27, 1
%59 = icmp ult i64 %25, 2
br i1 %59, label %93, label %60
60: ; preds = %54
%61 = and i64 %27, -2
br label %62
62: ; preds = %62, %60
%63 = phi i64 [ 0, %60 ], [ %90, %62 ]
%64 = phi i64 [ 0, %60 ], [ %91, %62 ]
%65 = add i64 %18, %63
%66 = add i64 %63, %48
%67 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %65
%68 = bitcast double* %67 to <2 x double>*
%69 = load <2 x double>, <2 x double>* %68
%70 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %66
%71 = bitcast double* %70 to <2 x double>*
%72 = load <2 x double>, <2 x double>* %71
%73 = fadd <2 x double> %69, %72
%74 = bitcast double* %67 to <2 x double>*
store <2 x double> %73, <2 x double>* %74
%75 = fsub <2 x double> %69, %72
%76 = bitcast double* %70 to <2 x double>*
store <2 x double> %75, <2 x double>* %76
%77 = or i64 %63, 2
%78 = add i64 %18, %77
%79 = add i64 %77, %48
%80 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %78
%81 = bitcast double* %80 to <2 x double>*
%82 = load <2 x double>, <2 x double>* %81
%83 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %79
%84 = bitcast double* %83 to <2 x double>*
%85 = load <2 x double>, <2 x double>* %84
%86 = fadd <2 x double> %82, %85
%87 = bitcast double* %80 to <2 x double>*
store <2 x double> %86, <2 x double>* %87
%88 = fsub <2 x double> %82, %85
%89 = bitcast double* %83 to <2 x double>*
store <2 x double> %88, <2 x double>* %89
%90 = add nuw i64 %63, 4
%91 = add nuw i64 %64, 2
%92 = icmp eq i64 %91, %61
br i1 %92, label %93, label %62
93: ; preds = %62, %54
%94 = phi i64 [ 0, %54 ], [ %90, %62 ]
%95 = icmp eq i64 %58, 0
br i1 %95, label %109, label %96
96: ; preds = %93
%97 = add i64 %18, %94
%98 = add i64 %94, %48
%99 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %97
%100 = bitcast double* %99 to <2 x double>*
%101 = load <2 x double>, <2 x double>* %100
%102 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %98
%103 = bitcast double* %102 to <2 x double>*
%104 = load <2 x double>, <2 x double>* %103
%105 = fadd <2 x double> %101, %104
%106 = bitcast double* %99 to <2 x double>*
store <2 x double> %105, <2 x double>* %106
%107 = fsub <2 x double> %101, %104
%108 = bitcast double* %102 to <2 x double>*
store <2 x double> %107, <2 x double>* %108
br label %109
109: ; preds = %93, %96
%110 = icmp eq i64 %32, %55
br i1 %110, label %127, label %111
111: ; preds = %50, %47, %109
%112 = phi i64 [ %18, %50 ], [ %18, %47 ], [ %56, %109 ]
%113 = phi i64 [ %48, %50 ], [ %48, %47 ], [ %57, %109 ]
br label %114
114: ; preds = %111, %114
%115 = phi i64 [ %124, %114 ], [ %112, %111 ]
%116 = phi i64 [ %125, %114 ], [ %113, %111 ]
%117 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %115
%118 = load double, double* %117
%119 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %116
%120 = load double, double* %119
%121 = fadd double %118, %120
store double %121, double* %117
%122 = load double, double* %119
%123 = fsub double %118, %122
store double %123, double* %119
%124 = add nsw i64 %115, 1
%125 = add nsw i64 %116, 1
%126 = icmp slt i64 %124, %46
br i1 %126, label %114, label %127
127: ; preds = %114, %109, %16
%128 = add nsw i64 %18, %13
%129 = icmp slt i64 %128, %5
%130 = add i32 %19, %12
%131 = add i64 %17, 1
br i1 %129, label %16, label %7
132: ; preds = %7, %2
ret void
}