#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*/ memset(int *, int, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int sqrt(int);
void sieve(int n) {
  bool is_prime[n + 1];
  memset(is_prime, true, sizeof(bool) * (n + 1));
  is_prime[0] = false;
  is_prime[1] = false;
  for (int i = 2; i <= sqrt(n); i++) {
    if (is_prime[i]) {
      for (int j = i * i; j <= n; j += i) {
        is_prime[j] = false;
      }
    }
  }
  for (int i = 0; i <= n; i++) {
    if (is_prime[i]) {
      printf("%d\n", i);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sieve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rcx
and    $0xfffffffffffffff0,%rcx
mov    %rsp,%rdi
sub    %rcx,%rdi
mov    %rdi,-0x30(%rbp)
mov    %rdi,%rsp
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
mov    $0x1,%esi
call   1040 <memset@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
movl   $0x0,0x4(%rax)
movl   $0x2,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
call   1050 <sqrt@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jg     120d <sieve+0xdd>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     11fa <sieve+0xca>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     11f5 <sieve+0xc5>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11cc <sieve+0x9c>
jmp    11fa <sieve+0xca>
jmp    11ff <sieve+0xcf>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1195 <sieve+0x65>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     1254 <sieve+0x124>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     1241 <sieve+0x111>
mov    -0x24(%rbp),%esi
lea    0xdc4(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
jmp    1246 <sieve+0x116>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1214 <sieve+0xe4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sieve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %edi,%r15d
lea    0x1(%r15),%eax
mov    %rsp,%r14
mov    %rax,-0x38(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rbx
and    $0xfffffffffffffff0,%rbx
mov    %r14,%rdi
sub    %rbx,%rdi
mov    %rdi,%rsp
neg    %rbx
lea    0x4(,%r15,4),%edx
mov    %rdi,-0x30(%rbp)
mov    $0x1,%esi
call   1040 <memset@plt>
movq   $0x0,(%r14,%rbx,1)
mov    %r15d,%edi
call   1050 <sqrt@plt>
cmp    $0x2,%eax
jge    11de <sieve+0xae>
test   %r15d,%r15d
mov    -0x38(%rbp),%r14
js     11cf <sieve+0x9f>
xor    %ebx,%ebx
lea    0xe5c(%rip),%r15
jmp    11b9 <sieve+0x89>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r14
je     11cf <sieve+0x9f>
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmpl   $0x0,(%rax,%rbx,4)
je     11b0 <sieve+0x80>
mov    %r15,%rdi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <printf@plt>
jmp    11b0 <sieve+0x80>
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    $0x2,%ebx
mov    $0x5,%r14d
mov    $0x4,%r13d
mov    $0x8,%r12d
jmp    122a <sieve+0xfa>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%rbx),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    %r15d,%edi
call   1050 <sqrt@plt>
cltq
add    %r14d,%r13d
add    $0x2,%r14
add    $0x4,%r12
cmp    %rax,%rbx
mov    -0x40(%rbp),%rbx
jge    1192 <sieve+0x62>
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmpl   $0x0,(%rax,%rbx,4)
je     1200 <sieve+0xd0>
mov    %ebx,%eax
imul   %ebx,%eax
cmp    %r15d,%eax
jg     1200 <sieve+0xd0>
mov    %r13d,%eax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rax
mov    %r13d,%ecx
nopl   0x0(%rax)
movl   $0x0,(%rax)
add    %r12,%rax
add    %ebx,%ecx
cmp    %r15d,%ecx
jle    1250 <sieve+0x120>
jmp    1200 <sieve+0xd0>

LLVM IR (-O0):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define void @sieve(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%8 = load i32, i32* %2
%9 = add nsw i32 %8, 1
%10 = zext i32 %9 to i64
%11 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %11, i8** %3
%12 = alloca i32, i64 %10
store i64 %10, i64* %4
%13 = load i32, i32* %2
%14 = add nsw i32 %13, 1
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = mul i64 4, %15
%17 = trunc i64 %16 to i32
%18 = call i32 @memset(i32* %12, i32 1, i32 %17)
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 0
store i32 0, i32* %19
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 1
store i32 0, i32* %20
store i32 2, i32* %5
br label %21
21: ; preds = %50, %1
%22 = load i32, i32* %5
%23 = load i32, i32* %2
%24 = call i32 @sqrt(i32 %23)
%25 = icmp sle i32 %22, %24
br i1 %25, label %26, label %53
26: ; preds = %21
%27 = load i32, i32* %5
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = icmp ne i32 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %49
32: ; preds = %26
%33 = load i32, i32* %5
%34 = load i32, i32* %5
%35 = mul nsw i32 %33, %34
store i32 %35, i32* %6
br label %36
36: ; preds = %44, %32
%37 = load i32, i32* %6
%38 = load i32, i32* %2
%39 = icmp sle i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %48
40: ; preds = %36
%41 = load i32, i32* %6
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %42
store i32 0, i32* %43
br label %44
44: ; preds = %40
%45 = load i32, i32* %5
%46 = load i32, i32* %6
%47 = add nsw i32 %46, %45
store i32 %47, i32* %6
br label %36
48: ; preds = %36
br label %49
49: ; preds = %48, %26
br label %50
50: ; preds = %49
%51 = load i32, i32* %5
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %5
br label %21
53: ; preds = %21
store i32 0, i32* %7
br label %54
54: ; preds = %68, %53
%55 = load i32, i32* %7
%56 = load i32, i32* %2
%57 = icmp sle i32 %55, %56
br i1 %57, label %58, label %71
58: ; preds = %54
%59 = load i32, i32* %7
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = icmp ne i32 %62, 0
br i1 %63, label %64, label %67
64: ; preds = %58
%65 = load i32, i32* %7
%66 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %65)
br label %67
67: ; preds = %64, %58
br label %68
68: ; preds = %67
%69 = load i32, i32* %7
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %7
br label %54
71: ; preds = %54
%72 = load i8*, i8** %3
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [4 x i8] c"%d\0A\00"
define void @sieve(i32 %0) {
%2 = add nsw i32 %0, 1
%3 = zext i32 %2 to i64
%4 = alloca i32, i64 %3
%5 = shl i32 %2, 2
%6 = call i32 @memset(i32* %4, i32 1, i32 %5)
store i32 0, i32* %4
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 1
store i32 0, i32* %7
%8 = call i32 @sqrt(i32 %0)
%9 = icmp slt i32 %8, 2
br i1 %9, label %10, label %12
10: ; preds = %31, %1
%11 = icmp slt i32 %0, 0
br i1 %11, label %39, label %40
12: ; preds = %1, %31
%13 = phi i64 [ %36, %31 ], [ 5, %1 ]
%14 = phi i64 [ %32, %31 ], [ 2, %1 ]
%15 = phi i32 [ %38, %31 ], [ 4, %1 ]
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %14
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp eq i32 %17, 0
%19 = trunc i64 %14 to i32
%20 = mul nsw i32 %19, %19
%21 = icmp sgt i32 %20, %0
%22 = select i1 %18, i1 true, i1 %21
br i1 %22, label %31, label %23
23: ; preds = %12
%24 = zext i32 %15 to i64
br label %25
25: ; preds = %23, %25
%26 = phi i64 [ %24, %23 ], [ %28, %25 ]
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %26
store i32 0, i32* %27
%28 = add nuw nsw i64 %26, %14
%29 = trunc i64 %28 to i32
%30 = icmp sgt i32 %29, %0
br i1 %30, label %31, label %25
31: ; preds = %25, %12
%32 = add nuw nsw i64 %14, 1
%33 = call i32 @sqrt(i32 %0)
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = icmp slt i64 %14, %34
%36 = add nuw nsw i64 %13, 2
%37 = trunc i64 %13 to i32
%38 = add i32 %15, %37
br i1 %35, label %12, label %10
39: ; preds = %48, %10
ret void
40: ; preds = %10, %48
%41 = phi i64 [ %49, %48 ], [ 0, %10 ]
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = icmp eq i32 %43, 0
br i1 %44, label %48, label %45
45: ; preds = %40
%46 = trunc i64 %41 to i32
%47 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([4 x i8], [4 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %46)
br label %48
48: ; preds = %40, %45
%49 = add nuw nsw i64 %41, 1
%50 = icmp eq i64 %49, %3
br i1 %50, label %39, label %40
}