#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 */
scalar_t__ RAND_MAX;
unsigned long rand();
double estimate_pi(int N) {
  unsigned i, n = 0;
  unsigned long x, y, r2,
      R2 = (unsigned long)RAND_MAX * (unsigned long)RAND_MAX;
  double pi;
  for (i = 0; i < N; i++) {
    x = rand();
    y = rand();
    r2 = x * x + y * y;
    if (r2 <= R2)
      n++;
  }
  pi = 4 * ((double)n) / N;
  return pi;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<estimate_pi>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    0x2ebf(%rip),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    0x2eb5(%rip),%rcx
imul   (%rcx),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jae    11a7 <estimate_pi+0x97>
mov    $0x0,%al
call   1030 <rand@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    $0x0,%al
call   1030 <rand@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
imul   -0x20(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
ja     1194 <estimate_pi+0x84>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1199 <estimate_pi+0x89>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1142 <estimate_pi+0x32>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cvtsi2sd %rax,%xmm1
movsd  0xe49(%rip),%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvtsi2sdl -0x4(%rbp),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<estimate_pi>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %edi,%r14d
test   %edi,%edi
je     117a <estimate_pi+0x6a>
mov    0x2ec2(%rip),%rax
mov    (%rax),%r15
imul   %r15,%r15
mov    %r14d,%ebp
xor    %r12d,%r12d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand@plt>
mov    %rax,%rbx
xor    %eax,%eax
call   1030 <rand@plt>
imul   %rbx,%rbx
imul   %rax,%rax
add    %rbx,%rax
cmp    %rax,%r15
sbb    $0xffffffff,%r12d
add    $0xffffffff,%ebp
jne    1140 <estimate_pi+0x30>
mov    %r12d,%eax
cvtsi2sd %rax,%xmm0
mulsd  0xe88(%rip),%xmm0
jmp    117e <estimate_pi+0x6e>
xorpd  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %r14d,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@RAND_MAX = global i64 0
define double @estimate_pi(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca double
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %4
%10 = load i64, i64* @RAND_MAX
%11 = load i64, i64* @RAND_MAX
%12 = mul i64 %10, %11
store i64 %12, i64* %8
store i32 0, i32* %3
br label %13
13: ; preds = %34, %1
%14 = load i32, i32* %3
%15 = load i32, i32* %2
%16 = icmp ult i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %37
17: ; preds = %13
%18 = call i64 (...) @rand()
store i64 %18, i64* %5
%19 = call i64 (...) @rand()
store i64 %19, i64* %6
%20 = load i64, i64* %5
%21 = load i64, i64* %5
%22 = mul i64 %20, %21
%23 = load i64, i64* %6
%24 = load i64, i64* %6
%25 = mul i64 %23, %24
%26 = add i64 %22, %25
store i64 %26, i64* %7
%27 = load i64, i64* %7
%28 = load i64, i64* %8
%29 = icmp ule i64 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %33
30: ; preds = %17
%31 = load i32, i32* %4
%32 = add i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %4
br label %33
33: ; preds = %30, %17
br label %34
34: ; preds = %33
%35 = load i32, i32* %3
%36 = add i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %3
br label %13
37: ; preds = %13
%38 = load i32, i32* %4
%39 = uitofp i32 %38 to double
%40 = fmul double 4.000000e+00, %39
%41 = load i32, i32* %2
%42 = sitofp i32 %41 to double
%43 = fdiv double %40, %42
store double %43, double* %9
%44 = load double, double* %9
ret double %44
}

LLVM IR (-O2):
@RAND_MAX = global i64 0
define double @estimate_pi(i32 %0) {
%2 = load i64, i64* @RAND_MAX
%3 = mul i64 %2, %2
%4 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %4, label %21, label %5
5: ; preds = %1, %5
%6 = phi i32 [ %16, %5 ], [ 0, %1 ]
%7 = phi i32 [ %15, %5 ], [ 0, %1 ]
%8 = tail call i64 (...) @rand()
%9 = tail call i64 (...) @rand()
%10 = mul i64 %8, %8
%11 = mul i64 %9, %9
%12 = add i64 %11, %10
%13 = icmp ule i64 %12, %3
%14 = zext i1 %13 to i32
%15 = add i32 %7, %14
%16 = add nuw i32 %6, 1
%17 = icmp eq i32 %16, %0
br i1 %17, label %18, label %5
18: ; preds = %5
%19 = uitofp i32 %15 to double
%20 = fmul double %19, 4.000000e+00
br label %21
21: ; preds = %18, %1
%22 = phi double [ 0.000000e+00, %1 ], [ %20, %18 ]
%23 = sitofp i32 %0 to double
%24 = fdiv double %22, %23
ret double %24
}