#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 */
float RAND_MAX;
scalar_t__ rand();
scalar_t__ round(int);
void sdither(short *x, int N, int scale) {
  for (int i = 0; i < N; i++) {
    float r = ((float)rand()) / RAND_MAX;
    x[i] += round(scale * (2 * r - 1));
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sdither>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11ad <sdither+0x8d>
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
cvtsi2ss %rax,%xmm0
mov    0x2e90(%rip),%rax
divss  (%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x18(%rbp)
cvtsi2ssl -0x10(%rbp),%xmm0
movss  -0x18(%rbp),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm1
movss  0xe89(%rip),%xmm2
addss  %xmm2,%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
cvttss2si %xmm0,%edi
call   1030 <round@plt>
mov    %rax,%rsi
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movswq (%rax,%rcx,2),%rdx
add    %rsi,%rdx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1139 <sdither+0x19>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sdither>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
test   %esi,%esi
jle    118d <sdither+0x6d>
mov    %rdi,%r14
cvtsi2ss %edx,%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rsp)
mov    %esi,%r12d
mov    0x2ea5(%rip),%r15
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
xor    %eax,%eax
call   1040 <rand@plt>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2ss %rax,%xmm0
divss  (%r15),%xmm0
addss  %xmm0,%xmm0
addss  0xe90(%rip),%xmm0
mulss  0x4(%rsp),%xmm0
cvttss2si %xmm0,%edi
call   1030 <round@plt>
add    %ax,(%r14,%rbx,2)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r12
jne    1150 <sdither+0x30>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@RAND_MAX = global float 0.000000e+00
define void @sdither(i16* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i16*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca float
store i16* %0, i16** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %33, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %36
13: ; preds = %9
%14 = call i64 (...) @rand()
%15 = sitofp i64 %14 to float
%16 = load float, float* @RAND_MAX
%17 = fdiv float %15, %16
store float %17, float* %8
%18 = load i32, i32* %6
%19 = sitofp i32 %18 to float
%20 = load float, float* %8
%21 = call float @llvm.fmuladd.f32(float 2.000000e+00, float %20, float -1.000000e+00)
%22 = fmul float %19, %21
%23 = fptosi float %22 to i32
%24 = call i64 @round(i32 %23)
%25 = load i16*, i16** %4
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i16, i16* %25, i64 %27
%29 = load i16, i16* %28
%30 = sext i16 %29 to i64
%31 = add nsw i64 %30, %24
%32 = trunc i64 %31 to i16
store i16 %32, i16* %28
br label %33
33: ; preds = %13
%34 = load i32, i32* %7
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %7
br label %9
36: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@RAND_MAX = global float 0.000000e+00
define void @sdither(i16* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %8
5: ; preds = %3
%6 = sitofp i32 %2 to float
%7 = zext i32 %1 to i64
br label %9
8: ; preds = %9, %3
ret void
9: ; preds = %5, %9
%10 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %23, %9 ]
%11 = tail call i64 (...) @rand()
%12 = sitofp i64 %11 to float
%13 = load float, float* @RAND_MAX
%14 = fdiv float %12, %13
%15 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %14, float 2.000000e+00, float -1.000000e+00)
%16 = fmul float %15, %6
%17 = fptosi float %16 to i32
%18 = tail call i64 @round(i32 %17)
%19 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %10
%20 = load i16, i16* %19
%21 = trunc i64 %18 to i16
%22 = add i16 %20, %21
store i16 %22, i16* %19
%23 = add nuw nsw i64 %10, 1
%24 = icmp eq i64 %23, %7
br i1 %24, label %8, label %9
}