#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 */
double urandomf(double);
int sample_arr(int num, int v[], double rate[]) {
  int i;
  double total = 0;
  for (i = 0; i < num; ++i) {
    total += rate[i];
  }
  double x = urandomf(total);
  double sum = 0.0;
  i = 0;
  while (i < num && sum < x) {
    sum += rate[i];
    i++;
  }
  return (i - 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sample_arr>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1163 <sample_arr+0x53>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1132 <sample_arr+0x22>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
call   1030 <urandomf@plt>
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x4(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x39(%rbp)
jge    11a6 <sample_arr+0x96>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
seta   %al
mov    %al,-0x39(%rbp)
mov    -0x39(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11b6 <sample_arr+0xa6>
jmp    11db <sample_arr+0xcb>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x38(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1181 <sample_arr+0x71>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sample_arr>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    1137 <sample_arr+0x27>
mov    %rdx,%rbx
mov    %edi,%r14d
mov    %edi,%ebp
lea    -0x1(%rbp),%rcx
mov    %ebp,%eax
and    $0x7,%eax
cmp    $0x7,%rcx
jae    114a <sample_arr+0x3a>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
jmp    1198 <sample_arr+0x88>
xorpd  %xmm0,%xmm0
call   1030 <urandomf@plt>
mov    $0xffffffff,%eax
jmp    11fa <sample_arr+0xea>
mov    %ebp,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
addsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x8(%rbx,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x10(%rbx,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x18(%rbx,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x20(%rbx,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x28(%rbx,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x30(%rbx,%rcx,8),%xmm0
addsd  0x38(%rbx,%rcx,8),%xmm0
add    $0x8,%rcx
cmp    %rcx,%rdx
jne    1160 <sample_arr+0x50>
test   %rax,%rax
je     11be <sample_arr+0xae>
lea    (%rbx,%rcx,8),%rcx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
addsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm0
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11b0 <sample_arr+0xa0>
call   1030 <urandomf@plt>
mov    $0xffffffff,%eax
test   %r14d,%r14d
jle    11fa <sample_arr+0xea>
xorpd  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    11fa <sample_arr+0xea>
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
lea    0x1(%rcx),%rax
cmp    %rbp,%rax
jae    11f7 <sample_arr+0xe7>
addsd  (%rbx,%rcx,8),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
mov    %rax,%rcx
ja     11e0 <sample_arr+0xd0>
add    $0xffffffff,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @sample_arr(i32 %0, i32* %1, double* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
%8 = alloca double
%9 = alloca double
%10 = alloca double
store i32 %0, i32* %4
store i32* %1, i32** %5
store double* %2, double** %6
store double 0.000000e+00, double* %8
store i32 0, i32* %7
br label %11
11: ; preds = %23, %3
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %26
15: ; preds = %11
%16 = load double*, double** %6
%17 = load i32, i32* %7
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds double, double* %16, i64 %18
%20 = load double, double* %19
%21 = load double, double* %8
%22 = fadd double %21, %20
store double %22, double* %8
br label %23
23: ; preds = %15
%24 = load i32, i32* %7
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %7
br label %11
26: ; preds = %11
%27 = load double, double* %8
%28 = call double @urandomf(double %27)
store double %28, double* %9
store double 0.000000e+00, double* %10
store i32 0, i32* %7
br label %29
29: ; preds = %39, %26
%30 = load i32, i32* %7
%31 = load i32, i32* %4
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %37
33: ; preds = %29
%34 = load double, double* %10
%35 = load double, double* %9
%36 = fcmp olt double %34, %35
br label %37
37: ; preds = %33, %29
%38 = phi i1 [ false, %29 ], [ %36, %33 ]
br i1 %38, label %39, label %49
39: ; preds = %37
%40 = load double*, double** %6
%41 = load i32, i32* %7
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds double, double* %40, i64 %42
%44 = load double, double* %43
%45 = load double, double* %10
%46 = fadd double %45, %44
store double %46, double* %10
%47 = load i32, i32* %7
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %7
br label %29
49: ; preds = %37
%50 = load i32, i32* %7
%51 = sub nsw i32 %50, 1
ret i32 %51
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @sample_arr(i32 %0, i32* nocapture readnone %1, double* nocapture %2) {
%4 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %4, label %7, label %5
5: ; preds = %3
%6 = tail call double @urandomf(double 0.000000e+00)
br label %87
7: ; preds = %3
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = add nsw i64 %8, -1
%10 = and i64 %8, 7
%11 = icmp ult i64 %9, 7
br i1 %11, label %52, label %12
12: ; preds = %7
%13 = and i64 %8, 4294967288
br label %14
14: ; preds = %14, %12
%15 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %49, %14 ]
%16 = phi double [ 0.000000e+00, %12 ], [ %48, %14 ]
%17 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %50, %14 ]
%18 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %15
%19 = load double, double* %18
%20 = fadd double %16, %19
%21 = or i64 %15, 1
%22 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %21
%23 = load double, double* %22
%24 = fadd double %20, %23
%25 = or i64 %15, 2
%26 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %25
%27 = load double, double* %26
%28 = fadd double %24, %27
%29 = or i64 %15, 3
%30 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %29
%31 = load double, double* %30
%32 = fadd double %28, %31
%33 = or i64 %15, 4
%34 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = fadd double %32, %35
%37 = or i64 %15, 5
%38 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %37
%39 = load double, double* %38
%40 = fadd double %36, %39
%41 = or i64 %15, 6
%42 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %41
%43 = load double, double* %42
%44 = fadd double %40, %43
%45 = or i64 %15, 7
%46 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = fadd double %44, %47
%49 = add nuw nsw i64 %15, 8
%50 = add i64 %17, 8
%51 = icmp eq i64 %50, %13
br i1 %51, label %52, label %14
52: ; preds = %14, %7
%53 = phi double [ undef, %7 ], [ %48, %14 ]
%54 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %49, %14 ]
%55 = phi double [ 0.000000e+00, %7 ], [ %48, %14 ]
%56 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %56, label %67, label %57
57: ; preds = %52, %57
%58 = phi i64 [ %64, %57 ], [ %54, %52 ]
%59 = phi double [ %63, %57 ], [ %55, %52 ]
%60 = phi i64 [ %65, %57 ], [ 0, %52 ]
%61 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %58
%62 = load double, double* %61
%63 = fadd double %59, %62
%64 = add nuw nsw i64 %58, 1
%65 = add i64 %60, 1
%66 = icmp eq i64 %65, %10
br i1 %66, label %67, label %57
67: ; preds = %57, %52
%68 = phi double [ %53, %52 ], [ %63, %57 ]
%69 = tail call double @urandomf(double %68)
%70 = fcmp ogt double %69, 0.000000e+00
%71 = select i1 %4, i1 %70, i1 false
br i1 %71, label %72, label %87
72: ; preds = %67
%73 = zext i32 %0 to i64
br label %74
74: ; preds = %72, %74
%75 = phi i64 [ 0, %72 ], [ %80, %74 ]
%76 = phi double [ 0.000000e+00, %72 ], [ %79, %74 ]
%77 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %75
%78 = load double, double* %77
%79 = fadd double %76, %78
%80 = add nuw nsw i64 %75, 1
%81 = icmp ult i64 %80, %73
%82 = fcmp olt double %79, %69
%83 = select i1 %81, i1 %82, i1 false
br i1 %83, label %74, label %84
84: ; preds = %74
%85 = trunc i64 %80 to i32
%86 = add i32 %85, -1
br label %87
87: ; preds = %5, %84, %67
%88 = phi i32 [ -1, %67 ], [ %86, %84 ], [ -1, %5 ]
ret i32 %88
}