#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*/ free(int *);
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memset(int *, int /*<<< orphan*/, int);
int countPrimes(int n) {
  if (n < 3)
    return 0;
  int *isPrime = (int *)malloc(n * sizeof(int));
  memset(isPrime, 0, n * sizeof(int));
  for (int i = 2; i * i <= n; i++) {
    if (isPrime[i] == 0) {
      int step = 2 * i;
      while (step < n) {
        isPrime[step] = 1;
        step += i;
      }
    }
  }
  int cnt = 0;
  for (int i = 2; i < n; i++) {
    if (isPrime[i] == 0)
      cnt++;
  }
  free(isPrime);
  return cnt;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<countPrimes>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x8(%rbp)
jge    1151 <countPrimes+0x21>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1243 <countPrimes+0x113>
movslq -0x8(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x8(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     11ec <countPrimes+0xbc>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    11d9 <countPrimes+0xa9>
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11d4 <countPrimes+0xa4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11ab <countPrimes+0x7b>
jmp    11d9 <countPrimes+0xa9>
jmp    11de <countPrimes+0xae>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1180 <countPrimes+0x50>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x2,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1234 <countPrimes+0x104>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    1221 <countPrimes+0xf1>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1226 <countPrimes+0xf6>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11fa <countPrimes+0xca>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<countPrimes>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
xor    %ebp,%ebp
cmp    $0x3,%edi
jl     12e9 <countPrimes+0x1b9>
mov    %edi,%ebx
lea    0x0(,%rbx,4),%ebp
mov    %ebp,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
xor    %r15d,%r15d
mov    %rax,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1040 <memset@plt>
cmp    $0x3,%ebx
je     11dc <countPrimes+0xac>
mov    %r14,%rbp
add    $0x10,%rbp
mov    $0x2,%ecx
mov    $0x8,%edx
mov    $0x4,%esi
jmp    11a8 <countPrimes+0x78>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rcx
mov    %ecx,%eax
imul   %ecx,%eax
add    $0x8,%rbp
add    $0x4,%rdx
add    $0x2,%esi
cmp    %ebx,%eax
jg     11d1 <countPrimes+0xa1>
cmpl   $0x0,(%r14,%rcx,4)
jne    1190 <countPrimes+0x60>
lea    (%rcx,%rcx,1),%eax
cmp    %ebx,%eax
jge    1190 <countPrimes+0x60>
mov    %esi,%edi
mov    %rbp,%rax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movl   $0x1,(%rax)
add    %rdx,%rax
add    %ecx,%edi
cmp    %ebx,%edi
jl     11c0 <countPrimes+0x90>
jmp    1190 <countPrimes+0x60>
xor    %ebp,%ebp
cmp    $0x3,%ebx
jl     12e1 <countPrimes+0x1b1>
mov    %ebx,%eax
lea    -0x2(%rax),%rdx
mov    $0x2,%ecx
cmp    $0x8,%rdx
jb     12c5 <countPrimes+0x195>
mov    %rdx,%rcx
and    $0xfffffffffffffff8,%rcx
lea    -0x8(%rcx),%rsi
mov    %rsi,%rbp
shr    $0x3,%rbp
add    $0x1,%rbp
test   %rsi,%rsi
je     12f6 <countPrimes+0x1c6>
mov    %rbp,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
pxor   %xmm2,%xmm2
mov    $0x2,%edi
pxor   %xmm0,%xmm0
pxor   %xmm1,%xmm1
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%r14,%rdi,4),%xmm3
movdqu 0x10(%r14,%rdi,4),%xmm4
movdqu 0x20(%r14,%rdi,4),%xmm5
movdqu 0x30(%r14,%rdi,4),%xmm6
pcmpeqd %xmm2,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm0
pcmpeqd %xmm2,%xmm4
psubd  %xmm4,%xmm1
pcmpeqd %xmm2,%xmm5
psubd  %xmm5,%xmm0
pcmpeqd %xmm2,%xmm6
psubd  %xmm6,%xmm1
add    $0x10,%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    1230 <countPrimes+0x100>
test   $0x1,%bpl
je     129c <countPrimes+0x16c>
movdqu (%r14,%rdi,4),%xmm2
movdqu 0x10(%r14,%rdi,4),%xmm3
pxor   %xmm4,%xmm4
pcmpeqd %xmm4,%xmm2
psubd  %xmm2,%xmm0
pcmpeqd %xmm4,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%r15d
cmp    %rcx,%rdx
jne    12c1 <countPrimes+0x191>
mov    %r15d,%ebp
jmp    12e1 <countPrimes+0x1b1>
or     $0x2,%rcx
mov    %r15d,%ebp
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmpl   $0x1,(%r14,%rcx,4)
adc    $0x0,%ebp
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    12d0 <countPrimes+0x1a0>
mov    %r14,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %ebp,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
pxor   %xmm0,%xmm0
mov    $0x2,%edi
pxor   %xmm1,%xmm1
test   $0x1,%bpl
jne    127b <countPrimes+0x14b>
jmp    129c <countPrimes+0x16c>

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @countPrimes(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 3
br i1 %2, label %125, label %3
3: ; preds = %1
%4 = shl i32 %0, 2
%5 = tail call i64 @malloc(i32 %4)
%6 = inttoptr i64 %5 to i32*
%7 = tail call i32 @memset(i32* %6, i32 0, i32 %4)
%8 = icmp eq i32 %0, 3
br i1 %8, label %11, label %90
9: ; preds = %106
%10 = icmp sgt i32 %0, 2
br i1 %10, label %11, label %112
11: ; preds = %3, %9
%12 = zext i32 %0 to i64
%13 = add nsw i64 %12, -2
%14 = icmp ult i64 %13, 8
br i1 %14, label %87, label %15
15: ; preds = %11
%16 = and i64 %13, -8
%17 = or i64 %16, 2
%18 = add nsw i64 %16, -8
%19 = lshr exact i64 %18, 3
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = and i64 %20, 1
%22 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %22, label %61, label %23
23: ; preds = %15
%24 = and i64 %20, 4611686018427387902
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %56, %25 ]
%27 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %23 ], [ %54, %25 ]
%28 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %23 ], [ %55, %25 ]
%29 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %57, %25 ]
%30 = or i64 %26, 2
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %30
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
%33 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %32
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 4
%35 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
%36 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %35
%37 = icmp eq <4 x i32> %33, zeroinitializer
%38 = icmp eq <4 x i32> %36, zeroinitializer
%39 = zext <4 x i1> %37 to <4 x i32>
%40 = zext <4 x i1> %38 to <4 x i32>
%41 = add <4 x i32> %27, %39
%42 = add <4 x i32> %28, %40
%43 = or i64 %26, 10
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %43
%45 = bitcast i32* %44 to <4 x i32>*
%46 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %45
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 4
%48 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
%49 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %48
%50 = icmp eq <4 x i32> %46, zeroinitializer
%51 = icmp eq <4 x i32> %49, zeroinitializer
%52 = zext <4 x i1> %50 to <4 x i32>
%53 = zext <4 x i1> %51 to <4 x i32>
%54 = add <4 x i32> %41, %52
%55 = add <4 x i32> %42, %53
%56 = add nuw i64 %26, 16
%57 = add i64 %29, 2
%58 = icmp eq i64 %57, %24
br i1 %58, label %59, label %25
59: ; preds = %25
%60 = or i64 %56, 2
br label %61
61: ; preds = %59, %15
%62 = phi <4 x i32> [ undef, %15 ], [ %54, %59 ]
%63 = phi <4 x i32> [ undef, %15 ], [ %55, %59 ]
%64 = phi i64 [ 2, %15 ], [ %60, %59 ]
%65 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %15 ], [ %54, %59 ]
%66 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %15 ], [ %55, %59 ]
%67 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %67, label %81, label %68
68: ; preds = %61
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %64
%70 = bitcast i32* %69 to <4 x i32>*
%71 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %70
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 4
%73 = bitcast i32* %72 to <4 x i32>*
%74 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %73
%75 = icmp eq <4 x i32> %71, zeroinitializer
%76 = icmp eq <4 x i32> %74, zeroinitializer
%77 = zext <4 x i1> %75 to <4 x i32>
%78 = zext <4 x i1> %76 to <4 x i32>
%79 = add <4 x i32> %65, %77
%80 = add <4 x i32> %66, %78
br label %81
81: ; preds = %61, %68
%82 = phi <4 x i32> [ %62, %61 ], [ %79, %68 ]
%83 = phi <4 x i32> [ %63, %61 ], [ %80, %68 ]
%84 = add <4 x i32> %83, %82
%85 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %84)
%86 = icmp eq i64 %13, %16
br i1 %86, label %112, label %87
87: ; preds = %11, %81
%88 = phi i64 [ 2, %11 ], [ %17, %81 ]
%89 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %85, %81 ]
br label %115
90: ; preds = %3, %106
%91 = phi i64 [ %107, %106 ], [ 2, %3 ]
%92 = phi i64 [ %111, %106 ], [ 4, %3 ]
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %91
%94 = load i32, i32* %93
%95 = icmp eq i32 %94, 0
%96 = trunc i64 %91 to i32
%97 = shl i32 %96, 1
%98 = icmp slt i32 %97, %0
%99 = select i1 %95, i1 %98, i1 false
br i1 %99, label %100, label %106
100: ; preds = %90, %100
%101 = phi i64 [ %103, %100 ], [ %92, %90 ]
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %101
store i32 1, i32* %102
%103 = add i64 %101, %91
%104 = trunc i64 %103 to i32
%105 = icmp slt i32 %104, %0
br i1 %105, label %100, label %106
106: ; preds = %100, %90
%107 = add nuw i64 %91, 1
%108 = trunc i64 %107 to i32
%109 = mul nsw i32 %108, %108
%110 = icmp sgt i32 %109, %0
%111 = add i64 %92, 2
br i1 %110, label %9, label %90
112: ; preds = %115, %81, %9
%113 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %85, %81 ], [ %122, %115 ]
%114 = tail call i32 @free(i32* %6)
br label %125
115: ; preds = %87, %115
%116 = phi i64 [ %123, %115 ], [ %88, %87 ]
%117 = phi i32 [ %122, %115 ], [ %89, %87 ]
%118 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %116
%119 = load i32, i32* %118
%120 = icmp eq i32 %119, 0
%121 = zext i1 %120 to i32
%122 = add nuw nsw i32 %117, %121
%123 = add nuw nsw i64 %116, 1
%124 = icmp eq i64 %123, %12
br i1 %124, label %112, label %115
125: ; preds = %1, %112
%126 = phi i32 [ %113, %112 ], [ 0, %1 ]
ret i32 %126
}