#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*/ omp_set_num_threads(int);
void collatz(int startNumber, int endNumber, int *iter, int nThreads) {
  int i, n, counter;
  int isodd;
#pragma omp parallel for private(counter, n, isodd)
  for (i = startNumber; i <= endNumber; i++) {
    counter = 0;
    n = i;
    omp_set_num_threads(nThreads);
    while (n > 1) {
      isodd = n % 2;
      if (isodd)
        n = 3 * n + 1;
      else
        n /= 2;
      counter++;
    }
    iter[i - startNumber] = counter;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<collatz>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     11ba <collatz+0xaa>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
call   1030 <omp_set_num_threads@plt>
cmpl   $0x1,-0x1c(%rbp)
jle    1199 <collatz+0x89>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
je     117d <collatz+0x6d>
imul   $0x3,-0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    118b <collatz+0x7b>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    114c <collatz+0x3c>
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    -0x4(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    112b <collatz+0x1b>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<collatz>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
cmp    %esi,%edi
jle    1125 <collatz+0x15>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %ecx,%r14d
mov    %rdx,%r15
mov    %esi,%ebp
movslq %edi,%r12
add    $0x1,%ebp
mov    %r12,%rbx
jmp    1152 <collatz+0x42>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rbx,%rcx
sub    %r12,%rcx
mov    %eax,(%r15,%rcx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %ebx,%ebp
je     111c <collatz+0xc>
mov    %r14d,%edi
call   1030 <omp_set_num_threads@plt>
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2,%rbx
jl     1140 <collatz+0x30>
xor    %eax,%eax
mov    %ebx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%edx
shr    %edx
test   $0x1,%cl
lea    0x1(%rcx,%rcx,2),%ecx
cmove  %edx,%ecx
add    $0x1,%eax
cmp    $0x1,%ecx
jg     1170 <collatz+0x60>
jmp    1140 <collatz+0x30>

LLVM IR (-O0):
define void @collatz(i32 %0, i32 %1, i32* %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32 %3, i32* %8
%13 = load i32, i32* %5
store i32 %13, i32* %9
br label %14
14: ; preds = %48, %4
%15 = load i32, i32* %9
%16 = load i32, i32* %6
%17 = icmp sle i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %51
18: ; preds = %14
store i32 0, i32* %11
%19 = load i32, i32* %9
store i32 %19, i32* %10
%20 = load i32, i32* %8
%21 = call i32 @omp_set_num_threads(i32 %20)
br label %22
22: ; preds = %37, %18
%23 = load i32, i32* %10
%24 = icmp sgt i32 %23, 1
br i1 %24, label %25, label %40
25: ; preds = %22
%26 = load i32, i32* %10
%27 = srem i32 %26, 2
store i32 %27, i32* %12
%28 = load i32, i32* %12
%29 = icmp ne i32 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %34
30: ; preds = %25
%31 = load i32, i32* %10
%32 = mul nsw i32 3, %31
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %10
br label %37
34: ; preds = %25
%35 = load i32, i32* %10
%36 = sdiv i32 %35, 2
store i32 %36, i32* %10
br label %37
37: ; preds = %34, %30
%38 = load i32, i32* %11
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %11
br label %22
40: ; preds = %22
%41 = load i32, i32* %11
%42 = load i32*, i32** %7
%43 = load i32, i32* %9
%44 = load i32, i32* %5
%45 = sub nsw i32 %43, %44
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %46
store i32 %41, i32* %47
br label %48
48: ; preds = %40
%49 = load i32, i32* %9
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %9
br label %14
51: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @collatz(i32 %0, i32 %1, i32* nocapture writeonly %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %0, %1
br i1 %5, label %33, label %6
6: ; preds = %4
%7 = sext i32 %0 to i64
%8 = add i32 %1, 1
br label %9
9: ; preds = %6, %26
%10 = phi i64 [ %7, %6 ], [ %30, %26 ]
%11 = tail call i32 @omp_set_num_threads(i32 %3)
%12 = icmp sgt i64 %10, 1
br i1 %12, label %13, label %26
13: ; preds = %9
%14 = trunc i64 %10 to i32
br label %15
15: ; preds = %13, %15
%16 = phi i32 [ %24, %15 ], [ 0, %13 ]
%17 = phi i32 [ %23, %15 ], [ %14, %13 ]
%18 = and i32 %17, 1
%19 = icmp eq i32 %18, 0
%20 = mul nsw i32 %17, 3
%21 = add nsw i32 %20, 1
%22 = lshr i32 %17, 1
%23 = select i1 %19, i32 %22, i32 %21
%24 = add nuw nsw i32 %16, 1
%25 = icmp sgt i32 %23, 1
br i1 %25, label %15, label %26
26: ; preds = %15, %9
%27 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %24, %15 ]
%28 = sub nsw i64 %10, %7
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %28
store i32 %27, i32* %29
%30 = add nsw i64 %10, 1
%31 = trunc i64 %30 to i32
%32 = icmp eq i32 %8, %31
br i1 %32, label %33, label %9
33: ; preds = %26, %4
ret void
}