#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 count(int **, int, int);
int **createMatrix(int, int);
int **sparse(int **arr, int x, int y) {
  int i = 0, j = 0, k = 1, nnz = 0, **sprs;
  nnz = count(arr, x, y);
  sprs = createMatrix(nnz + 1, 3);
  sprs[0][0] = x;
  sprs[0][1] = y;
  sprs[0][2] = nnz;
  for (i = 0; i < x; i++) {
    for (j = 0; j < y; j++) {
      if (arr[i][j] != 0) {
        sprs[k][0] = i;
        sprs[k][1] = j;
        sprs[k][2] = arr[i][j];
        ++k;
      }
    }
  }
  return sprs;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sparse>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1030 <count@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%edi
add    $0x1,%edi
mov    $0x3,%esi
call   1040 <createMatrix@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %ecx,0x8(%rax)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    124e <sparse+0x12e>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    123b <sparse+0x11b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     1228 <sparse+0x108>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,8),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,8),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
mov    (%rax,%rdx,8),%rax
mov    %ecx,0x8(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    122d <sparse+0x10d>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11b4 <sparse+0x94>
jmp    1240 <sparse+0x120>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11a1 <sparse+0x81>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sparse>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %edx,%r12d
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r14
call   1030 <count@plt>
mov    %eax,%r15d
lea    0x1(%r15),%edi
mov    $0x3,%esi
call   1040 <createMatrix@plt>
mov    (%rax),%rcx
mov    %ebp,(%rcx)
mov    %r12d,0x4(%rcx)
mov    %r15d,0x8(%rcx)
test   %ebp,%ebp
jle    1206 <sparse+0xe6>
mov    %ebp,%r9d
mov    %r12d,%r8d
mov    %r8d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
mov    $0x1,%edi
xor    %ebp,%ebp
jmp    1189 <sparse+0x69>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbp
cmp    %r9,%rbp
je     1206 <sparse+0xe6>
test   %r12d,%r12d
jle    1180 <sparse+0x60>
mov    (%r14,%rbp,8),%rdx
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x1,%r12d
jne    11c9 <sparse+0xa9>
test   $0x1,%r8b
je     1180 <sparse+0x60>
cmpl   $0x0,(%rdx,%rcx,4)
je     1180 <sparse+0x60>
movslq %edi,%rdi
mov    (%rax,%rdi,8),%rsi
mov    %ebp,(%rsi)
mov    %ecx,0x4(%rsi)
mov    (%rdx,%rcx,4),%ecx
mov    %ecx,0x8(%rsi)
add    $0x1,%edi
jmp    1180 <sparse+0x60>
nopl   (%rax)
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%r10
je     119a <sparse+0x7a>
cmpl   $0x0,(%rdx,%rcx,4)
je     11e4 <sparse+0xc4>
movslq %edi,%rdi
mov    (%rax,%rdi,8),%rbx
mov    %ebp,(%rbx)
mov    %ecx,0x4(%rbx)
mov    (%rdx,%rcx,4),%esi
mov    %esi,0x8(%rbx)
add    $0x1,%edi
cmpl   $0x0,0x4(%rdx,%rcx,4)
je     11c0 <sparse+0xa0>
movslq %edi,%rdi
mov    (%rax,%rdi,8),%rsi
mov    %ebp,(%rsi)
lea    0x1(%rcx),%ebx
mov    %ebx,0x4(%rsi)
mov    0x4(%rdx,%rcx,4),%ebx
mov    %ebx,0x8(%rsi)
add    $0x1,%edi
jmp    11c0 <sparse+0xa0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32** @sparse(i32** %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32**
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32**
store i32** %0, i32*** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 1, i32* %9
store i32 0, i32* %10
%12 = load i32**, i32*** %4
%13 = load i32, i32* %5
%14 = load i32, i32* %6
%15 = call i32 @count(i32** %12, i32 %13, i32 %14)
store i32 %15, i32* %10
%16 = load i32, i32* %10
%17 = add nsw i32 %16, 1
%18 = call i32** @createMatrix(i32 %17, i32 3)
store i32** %18, i32*** %11
%19 = load i32, i32* %5
%20 = load i32**, i32*** %11
%21 = getelementptr inbounds i32*, i32** %20, i64 0
%22 = load i32*, i32** %21
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 0
store i32 %19, i32* %23
%24 = load i32, i32* %6
%25 = load i32**, i32*** %11
%26 = getelementptr inbounds i32*, i32** %25, i64 0
%27 = load i32*, i32** %26
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 1
store i32 %24, i32* %28
%29 = load i32, i32* %10
%30 = load i32**, i32*** %11
%31 = getelementptr inbounds i32*, i32** %30, i64 0
%32 = load i32*, i32** %31
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 2
store i32 %29, i32* %33
store i32 0, i32* %7
br label %34
34: ; preds = %91, %3
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %5
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %94
38: ; preds = %34
store i32 0, i32* %8
br label %39
39: ; preds = %87, %38
%40 = load i32, i32* %8
%41 = load i32, i32* %6
%42 = icmp slt i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %90
43: ; preds = %39
%44 = load i32**, i32*** %4
%45 = load i32, i32* %7
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32*, i32** %44, i64 %46
%48 = load i32*, i32** %47
%49 = load i32, i32* %8
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = icmp ne i32 %52, 0
br i1 %53, label %54, label %86
54: ; preds = %43
%55 = load i32, i32* %7
%56 = load i32**, i32*** %11
%57 = load i32, i32* %9
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32*, i32** %56, i64 %58
%60 = load i32*, i32** %59
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 0
store i32 %55, i32* %61
%62 = load i32, i32* %8
%63 = load i32**, i32*** %11
%64 = load i32, i32* %9
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32*, i32** %63, i64 %65
%67 = load i32*, i32** %66
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 1
store i32 %62, i32* %68
%69 = load i32**, i32*** %4
%70 = load i32, i32* %7
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32*, i32** %69, i64 %71
%73 = load i32*, i32** %72
%74 = load i32, i32* %8
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
%78 = load i32**, i32*** %11
%79 = load i32, i32* %9
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32*, i32** %78, i64 %80
%82 = load i32*, i32** %81
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 2
store i32 %77, i32* %83
%84 = load i32, i32* %9
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %9
br label %86
86: ; preds = %54, %43
br label %87
87: ; preds = %86
%88 = load i32, i32* %8
%89 = add nsw i32 %88, 1
store i32 %89, i32* %8
br label %39
90: ; preds = %39
br label %91
91: ; preds = %90
%92 = load i32, i32* %7
%93 = add nsw i32 %92, 1
store i32 %93, i32* %7
br label %34
94: ; preds = %34
%95 = load i32**, i32*** %11
ret i32** %95
}

LLVM IR (-O2):
define i32** @sparse(i32** %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = tail call i32 @count(i32** %0, i32 %1, i32 %2)
%5 = add nsw i32 %4, 1
%6 = tail call i32** @createMatrix(i32 %5, i32 3)
%7 = load i32*, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 1
store i32 %2, i32* %8
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 2
store i32 %4, i32* %9
%10 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %10, label %11, label %83
11: ; preds = %3
%12 = icmp sgt i32 %2, 0
%13 = zext i32 %1 to i64
%14 = zext i32 %2 to i64
%15 = and i64 %14, 1
%16 = icmp eq i32 %2, 1
%17 = and i64 %14, 4294967294
%18 = icmp eq i64 %15, 0
br label %19
19: ; preds = %11, %79
%20 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %81, %79 ]
%21 = phi i32 [ 1, %11 ], [ %80, %79 ]
br i1 %12, label %22, label %79
22: ; preds = %19
%23 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %20
%24 = load i32*, i32** %23
%25 = trunc i64 %20 to i32
br i1 %16, label %62, label %26
26: ; preds = %22, %57
%27 = phi i64 [ %59, %57 ], [ 0, %22 ]
%28 = phi i32 [ %58, %57 ], [ %21, %22 ]
%29 = phi i64 [ %60, %57 ], [ 0, %22 ]
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %27
%31 = load i32, i32* %30
%32 = icmp eq i32 %31, 0
br i1 %32, label %42, label %33
33: ; preds = %26
%34 = sext i32 %28 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %34
%36 = load i32*, i32** %35
store i32 %25, i32* %36
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 1
%38 = trunc i64 %27 to i32
store i32 %38, i32* %37
%39 = load i32, i32* %30
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 2
store i32 %39, i32* %40
%41 = add nsw i32 %28, 1
br label %42
42: ; preds = %26, %33
%43 = phi i32 [ %41, %33 ], [ %28, %26 ]
%44 = or i64 %27, 1
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = icmp eq i32 %46, 0
br i1 %47, label %57, label %48
48: ; preds = %42
%49 = sext i32 %43 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %49
%51 = load i32*, i32** %50
store i32 %25, i32* %51
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 1
%53 = trunc i64 %44 to i32
store i32 %53, i32* %52
%54 = load i32, i32* %45
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 2
store i32 %54, i32* %55
%56 = add nsw i32 %43, 1
br label %57
57: ; preds = %48, %42
%58 = phi i32 [ %56, %48 ], [ %43, %42 ]
%59 = add nuw nsw i64 %27, 2
%60 = add i64 %29, 2
%61 = icmp eq i64 %60, %17
br i1 %61, label %62, label %26
62: ; preds = %57, %22
%63 = phi i32 [ undef, %22 ], [ %58, %57 ]
%64 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %59, %57 ]
%65 = phi i32 [ %21, %22 ], [ %58, %57 ]
br i1 %18, label %79, label %66
66: ; preds = %62
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %64
%68 = load i32, i32* %67
%69 = icmp eq i32 %68, 0
br i1 %69, label %79, label %70
70: ; preds = %66
%71 = sext i32 %65 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32*, i32** %6, i64 %71
%73 = load i32*, i32** %72
store i32 %25, i32* %73
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 1
%75 = trunc i64 %64 to i32
store i32 %75, i32* %74
%76 = load i32, i32* %67
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 2
store i32 %76, i32* %77
%78 = add nsw i32 %65, 1
br label %79
79: ; preds = %62, %70, %66, %19
%80 = phi i32 [ %21, %19 ], [ %63, %62 ], [ %78, %70 ], [ %65, %66 ]
%81 = add nuw nsw i64 %20, 1
%82 = icmp eq i64 %81, %13
br i1 %82, label %83, label %19
83: ; preds = %79, %3
ret i32** %6
}