#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 fabs(double);
void polish_newton(double as[4], double roots[4], int good[4]) {
  int n, i;
  double f, g, h, x;
  for (n = 0; n < 4; ++n) {
    i = 0;
    x = roots[n];
    good[n] = 1;
    do {
      i += 1;
      f = x * x * x * x + as[3] * x * x * x + as[2] * x * x + as[1] * x + as[0];
      g = x * x * x * 4 + as[3] * x * x * 3 + as[2] * x * 2 + as[1] * 1;
      if (g != 0.0) {
        x -= f / g;
      }
      if (x != 0.0) {
        h = f / x;
      } else {
        h = f;
      }
      if (i == 100) {
        x = 0.0;
        good[n] = 0;
        break;
      }
    } while (fabs(h) > 1e-14);
    roots[n] = x;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<polish_newton>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x1c(%rbp)
jge    1319 <polish_newton+0x209>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  -0x40(%rbp),%xmm2
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  0x18(%rax),%xmm1
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  0x10(%rax),%xmm1
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm1
movsd  -0x40(%rbp),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  0x8(%rax),%xmm0
movsd  -0x40(%rbp),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
addsd  (%rax),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  0x18(%rax),%xmm1
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm1
movsd  0xe06(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm1
movsd  0xdf2(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  0x10(%rax),%xmm1
mulsd  -0x40(%rbp),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
mov    -0x8(%rbp),%rax
movsd  0x8(%rax),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    125b <polish_newton+0x14b>
jp     125b <polish_newton+0x14b>
jmp    1273 <polish_newton+0x163>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm1
divsd  -0x30(%rbp),%xmm1
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jne    1290 <polish_newton+0x180>
jp     1290 <polish_newton+0x180>
jmp    12a4 <polish_newton+0x194>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
divsd  -0x40(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
jmp    12ae <polish_newton+0x19e>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
cmpl   $0x64,-0x20(%rbp)
jne    12d4 <polish_newton+0x1c4>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jmp    12f9 <polish_newton+0x1e9>
jmp    12d9 <polish_newton+0x1c9>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
call   1030 <fabs@plt>
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  0xd21(%rip),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
ja     115d <polish_newton+0x4d>
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    112b <polish_newton+0x1b>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<polish_newton>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%rbx
xor    %r12d,%r12d
xorpd  %xmm5,%xmm5
jmp    1150 <polish_newton+0x40>
xchg   %ax,%ax
movl   $0x0,(%r14,%r12,4)
xorpd  %xmm6,%xmm6
movsd  %xmm6,(%r15,%r12,8)
add    $0x1,%r12
cmp    $0x4,%r12
je     1249 <polish_newton+0x139>
movsd  (%r15,%r12,8),%xmm6
movl   $0x1,(%r14,%r12,4)
mov    $0x64,%ebp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movapd %xmm6,%xmm0
mulsd  %xmm6,%xmm0
mulsd  %xmm6,%xmm0
movsd  0x18(%rbx),%xmm2
mulsd  %xmm6,%xmm2
mulsd  %xmm6,%xmm2
movapd %xmm6,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm1
movapd %xmm0,%xmm3
mulsd  %xmm6,%xmm3
addsd  %xmm1,%xmm3
movsd  0x10(%rbx),%xmm1
mulsd  %xmm6,%xmm1
movapd %xmm1,%xmm4
mulsd  %xmm6,%xmm4
addsd  %xmm3,%xmm4
movsd  0x8(%rbx),%xmm3
mulsd  0xe41(%rip),%xmm2
mulsd  0xe41(%rip),%xmm0
addsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
addsd  %xmm3,%xmm1
movapd %xmm3,%xmm0
mulsd  %xmm6,%xmm0
addsd  %xmm4,%xmm0
addsd  (%rbx),%xmm0
ucomisd %xmm5,%xmm1
jne    11ef <polish_newton+0xdf>
jnp    11fb <polish_newton+0xeb>
movapd %xmm0,%xmm2
divsd  %xmm1,%xmm2
subsd  %xmm2,%xmm6
add    $0xffffffff,%ebp
je     1130 <polish_newton+0x20>
movapd %xmm6,%xmm1
cmpneqsd %xmm5,%xmm1
movapd %xmm1,%xmm2
andpd  %xmm6,%xmm2
movsd  0xdf3(%rip),%xmm3
andnpd %xmm3,%xmm1
orpd   %xmm2,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movapd %xmm6,(%rsp)
call   1030 <fabs@plt>
movapd (%rsp),%xmm6
xorpd  %xmm5,%xmm5
test   %eax,%eax
jg     1170 <polish_newton+0x60>
jmp    113c <polish_newton+0x2c>
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @polish_newton(double* %0, double* %1, i32* %2) {
%4 = alloca double*
%5 = alloca double*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca double
%10 = alloca double
%11 = alloca double
%12 = alloca double
store double* %0, double** %4
store double* %1, double** %5
store i32* %2, i32** %6
store i32 0, i32* %7
br label %13
13: ; preds = %122, %3
%14 = load i32, i32* %7
%15 = icmp slt i32 %14, 4
br i1 %15, label %16, label %125
16: ; preds = %13
store i32 0, i32* %8
%17 = load double*, double** %5
%18 = load i32, i32* %7
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds double, double* %17, i64 %19
%21 = load double, double* %20
store double %21, double* %12
%22 = load i32*, i32** %6
%23 = load i32, i32* %7
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
store i32 1, i32* %25
br label %26
26: ; preds = %111, %16
%27 = load i32, i32* %8
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %8
%29 = load double, double* %12
%30 = load double, double* %12
%31 = fmul double %29, %30
%32 = load double, double* %12
%33 = fmul double %31, %32
%34 = load double, double* %12
%35 = load double*, double** %4
%36 = getelementptr inbounds double, double* %35, i64 3
%37 = load double, double* %36
%38 = load double, double* %12
%39 = fmul double %37, %38
%40 = load double, double* %12
%41 = fmul double %39, %40
%42 = load double, double* %12
%43 = fmul double %41, %42
%44 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %33, double %34, double %43)
%45 = load double*, double** %4
%46 = getelementptr inbounds double, double* %45, i64 2
%47 = load double, double* %46
%48 = load double, double* %12
%49 = fmul double %47, %48
%50 = load double, double* %12
%51 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %49, double %50, double %44)
%52 = load double*, double** %4
%53 = getelementptr inbounds double, double* %52, i64 1
%54 = load double, double* %53
%55 = load double, double* %12
%56 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %54, double %55, double %51)
%57 = load double*, double** %4
%58 = getelementptr inbounds double, double* %57, i64 0
%59 = load double, double* %58
%60 = fadd double %56, %59
store double %60, double* %9
%61 = load double, double* %12
%62 = load double, double* %12
%63 = fmul double %61, %62
%64 = load double, double* %12
%65 = fmul double %63, %64
%66 = load double*, double** %4
%67 = getelementptr inbounds double, double* %66, i64 3
%68 = load double, double* %67
%69 = load double, double* %12
%70 = fmul double %68, %69
%71 = load double, double* %12
%72 = fmul double %70, %71
%73 = fmul double %72, 3.000000e+00
%74 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %65, double 4.000000e+00, double %73)
%75 = load double*, double** %4
%76 = getelementptr inbounds double, double* %75, i64 2
%77 = load double, double* %76
%78 = load double, double* %12
%79 = fmul double %77, %78
%80 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %79, double 2.000000e+00, double %74)
%81 = load double*, double** %4
%82 = getelementptr inbounds double, double* %81, i64 1
%83 = load double, double* %82
%84 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %83, double 1.000000e+00, double %80)
store double %84, double* %10
%85 = load double, double* %10
%86 = fcmp une double %85, 0.000000e+00
br i1 %86, label %87, label %93
87: ; preds = %26
%88 = load double, double* %9
%89 = load double, double* %10
%90 = fdiv double %88, %89
%91 = load double, double* %12
%92 = fsub double %91, %90
store double %92, double* %12
br label %93
93: ; preds = %87, %26
%94 = load double, double* %12
%95 = fcmp une double %94, 0.000000e+00
br i1 %95, label %96, label %100
96: ; preds = %93
%97 = load double, double* %9
%98 = load double, double* %12
%99 = fdiv double %97, %98
store double %99, double* %11
br label %102
100: ; preds = %93
%101 = load double, double* %9
store double %101, double* %11
br label %102
102: ; preds = %100, %96
%103 = load i32, i32* %8
%104 = icmp eq i32 %103, 100
br i1 %104, label %105, label %110
105: ; preds = %102
store double 0.000000e+00, double* %12
%106 = load i32*, i32** %6
%107 = load i32, i32* %7
%108 = sext i32 %107 to i64
%109 = getelementptr inbounds i32, i32* %106, i64 %108
store i32 0, i32* %109
br label %116
110: ; preds = %102
br label %111
111: ; preds = %110
%112 = load double, double* %11
%113 = call i32 @fabs(double %112)
%114 = sitofp i32 %113 to double
%115 = fcmp ogt double %114, 0x3D06849B86A12B9B
br i1 %115, label %26, label %116
116: ; preds = %111, %105
%117 = load double, double* %12
%118 = load double*, double** %5
%119 = load i32, i32* %7
%120 = sext i32 %119 to i64
%121 = getelementptr inbounds double, double* %118, i64 %120
store double %117, double* %121
br label %122
122: ; preds = %116
%123 = load i32, i32* %7
%124 = add nsw i32 %123, 1
store i32 %124, i32* %7
br label %13
125: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @polish_newton(double* nocapture %0, double* nocapture %1, i32* nocapture writeonly %2) {
%4 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 3
%5 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 2
%6 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 1
br label %7
7: ; preds = %3, %48
%8 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %50, %48 ]
%9 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %8
%10 = load double, double* %9
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %8
store i32 1, i32* %11
br label %12
12: ; preds = %42, %7
%13 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %15, %42 ]
%14 = phi double [ %10, %7 ], [ %39, %42 ]
%15 = add nuw nsw i32 %13, 1
%16 = fmul double %14, %14
%17 = fmul double %14, %16
%18 = load double, double* %4
%19 = fmul double %14, %18
%20 = fmul double %14, %19
%21 = fmul double %14, %20
%22 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %17, double %14, double %21)
%23 = load double, double* %5
%24 = fmul double %14, %23
%25 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %24, double %14, double %22)
%26 = load double, double* %6
%27 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %26, double %14, double %25)
%28 = load double, double* %0
%29 = fadd double %28, %27
%30 = fmul double %20, 3.000000e+00
%31 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %17, double 4.000000e+00, double %30)
%32 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %24, double 2.000000e+00, double %31)
%33 = fadd double %26, %32
%34 = fcmp une double %33, 0.000000e+00
br i1 %34, label %35, label %38
35: ; preds = %12
%36 = fdiv double %29, %33
%37 = fsub double %14, %36
br label %38
38: ; preds = %35, %12
%39 = phi double [ %37, %35 ], [ %14, %12 ]
%40 = icmp eq i32 %15, 100
br i1 %40, label %41, label %42
41: ; preds = %38
store i32 0, i32* %11
br label %48
42: ; preds = %38
%43 = fcmp une double %39, 0.000000e+00
%44 = select i1 %43, double %39, double 1.000000e+00
%45 = fdiv double %29, %44
%46 = tail call i32 @fabs(double %45)
%47 = icmp sgt i32 %46, 0
br i1 %47, label %12, label %48
48: ; preds = %42, %41
%49 = phi double [ 0.000000e+00, %41 ], [ %39, %42 ]
store double %49, double* %9
%50 = add nuw nsw i64 %8, 1
%51 = icmp eq i64 %50, 4
br i1 %51, label %52, label %7
52: ; preds = %48
ret void
}