#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 *eye(size_t);
scalar_t__ malloc(size_t);
float *mmmult(float *, size_t, size_t, float *, size_t, size_t);
int round(float);
int /*<<< orphan*/ stdError(char *, float);
float *mfexpo(float *A, size_t size, float exponent) {
  int j, expo;
  float sum;
  float *C = (float *)malloc(size * size * sizeof(float));
  expo = round(exponent);
  if (expo == 1) {
    return A;
  }
  if (expo == 0) {
    C = eye(size);
    return C;
  }
  for (j = 0; j < size * size; j++) {
    C[j] = A[j];
  }
  if (expo > 1) {
    while (expo > 1) {
      C = mmmult(C, size, size, A, size, size);
      expo = expo - 1;
    }
  } else {
    stdError("The exponential function cannot be calculated with negative "
             "exponent value",
             exponent);
  }
  return C;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mfexpo>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
imul   -0x18(%rbp),%rdi
shl    $0x2,%rdi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
call   1070 <round@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x24(%rbp)
jne    119f <mfexpo+0x4f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    126e <mfexpo+0x11e>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jne    11c3 <mfexpo+0x73>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1040 <eye@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    126e <mfexpo+0x11e>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movslq -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
imul   -0x18(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    1208 <mfexpo+0xb8>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11ca <mfexpo+0x7a>
cmpl   $0x1,-0x24(%rbp)
jle    1255 <mfexpo+0x105>
jmp    1217 <mfexpo+0xc7>
cmpl   $0x1,-0x24(%rbp)
jle    1250 <mfexpo+0x100>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%r8
mov    -0x18(%rbp),%r9
call   1050 <mmmult@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1217 <mfexpo+0xc7>
jmp    1266 <mfexpo+0x116>
movss  -0x1c(%rbp),%xmm0
lea    0xd9f(%rip),%rdi
call   1030 <stdError@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mfexpo>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
movss  %xmm0,0xc(%rsp)
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
mov    %rsi,%r12
imul   %rsi,%r12
lea    0x0(,%r12,4),%rdi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
movss  0xc(%rsp),%xmm0
call   1070 <round@plt>
test   %eax,%eax
je     119d <mfexpo+0x4d>
mov    %eax,%ebp
cmp    $0x1,%eax
jne    11b1 <mfexpo+0x61>
mov    %r15,%rbx
jmp    1366 <mfexpo+0x216>
mov    %r14,%rdi
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1040 <eye@plt>
test   %r12,%r12
je     1324 <mfexpo+0x1d4>
cmp    $0x8,%r12
jb     11d6 <mfexpo+0x86>
lea    (%r15,%r12,4),%rax
cmp    %rax,%rbx
jae    1250 <mfexpo+0x100>
lea    (%rbx,%r12,4),%rax
cmp    %r15,%rax
jbe    1250 <mfexpo+0x100>
xor    %eax,%eax
mov    %rax,%rcx
not    %rcx
add    %r12,%rcx
mov    %r12,%rdx
and    $0x3,%rdx
je     1205 <mfexpo+0xb5>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%r15,%rax,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rbx,%rax,4)
add    $0x1,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    11f0 <mfexpo+0xa0>
cmp    $0x3,%rcx
jb     1324 <mfexpo+0x1d4>
nop
movss  (%r15,%rax,4),%xmm0
movss  %xmm0,(%rbx,%rax,4)
movss  0x4(%r15,%rax,4),%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rbx,%rax,4)
movss  0x8(%r15,%rax,4),%xmm0
movss  %xmm0,0x8(%rbx,%rax,4)
movss  0xc(%r15,%rax,4),%xmm0
movss  %xmm0,0xc(%rbx,%rax,4)
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%r12
jne    1210 <mfexpo+0xc0>
jmp    1324 <mfexpo+0x1d4>
mov    %r12,%rax
and    $0xfffffffffffffff8,%rax
lea    -0x8(%rax),%rsi
mov    %rsi,%rdx
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %edx,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x18,%rsi
jae    1275 <mfexpo+0x125>
xor    %esi,%esi
jmp    12e0 <mfexpo+0x190>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups (%r15,%rsi,4),%xmm0
movups 0x10(%r15,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm1,0x10(%rbx,%rsi,4)
movups 0x20(%r15,%rsi,4),%xmm0
movups 0x30(%r15,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,0x20(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm1,0x30(%rbx,%rsi,4)
movups 0x40(%r15,%rsi,4),%xmm0
movups 0x50(%r15,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,0x40(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm1,0x50(%rbx,%rsi,4)
movups 0x60(%r15,%rsi,4),%xmm0
movups 0x70(%r15,%rsi,4),%xmm1
movups %xmm0,0x60(%rbx,%rsi,4)
movups %xmm1,0x70(%rbx,%rsi,4)
add    $0x20,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
jne    1280 <mfexpo+0x130>
test   %rcx,%rcx
je     131b <mfexpo+0x1cb>
lea    (%rbx,%rsi,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
lea    (%r15,%rsi,4),%rsi
add    $0x10,%rsi
shl    $0x5,%rcx
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movups -0x10(%rsi,%rdi,1),%xmm0
movups (%rsi,%rdi,1),%xmm1
movups %xmm0,-0x10(%rdx,%rdi,1)
movups %xmm1,(%rdx,%rdi,1)
add    $0x20,%rdi
cmp    %rdi,%rcx
jne    1300 <mfexpo+0x1b0>
cmp    %rax,%r12
jne    11d8 <mfexpo+0x88>
cmp    $0x2,%ebp
jl     1354 <mfexpo+0x204>
add    $0x1,%ebp
nopl   0x0(%rax)
mov    %rbx,%rdi
mov    %r14,%rsi
mov    %r14,%rdx
mov    %r15,%rcx
mov    %r14,%r8
mov    %r14,%r9
call   1050 <mmmult@plt>
mov    %rax,%rbx
add    $0xffffffff,%ebp
cmp    $0x2,%ebp
ja     1330 <mfexpo+0x1e0>
jmp    1366 <mfexpo+0x216>
lea    0xca5(%rip),%rdi
movss  0xc(%rsp),%xmm0
call   1030 <stdError@plt>
mov    %rbx,%rax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [75 x i8] c"The exponential function cannot be calculated with negative exponent value\00"
define float* @mfexpo(float* %0, i64 %1, float %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca float*
%6 = alloca i64
%7 = alloca float
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca float
%11 = alloca float*
store float* %0, float** %5
store i64 %1, i64* %6
store float %2, float* %7
%12 = load i64, i64* %6
%13 = load i64, i64* %6
%14 = mul i64 %12, %13
%15 = mul i64 %14, 4
%16 = call i64 @malloc(i64 %15)
%17 = inttoptr i64 %16 to float*
store float* %17, float** %11
%18 = load float, float* %7
%19 = call i32 @round(float %18)
store i32 %19, i32* %9
%20 = load i32, i32* %9
%21 = icmp eq i32 %20, 1
br i1 %21, label %22, label %24
22: ; preds = %3
%23 = load float*, float** %5
store float* %23, float** %4
br label %75
24: ; preds = %3
%25 = load i32, i32* %9
%26 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %31
27: ; preds = %24
%28 = load i64, i64* %6
%29 = call float* @eye(i64 %28)
store float* %29, float** %11
%30 = load float*, float** %11
store float* %30, float** %4
br label %75
31: ; preds = %24
store i32 0, i32* %8
br label %32
32: ; preds = %49, %31
%33 = load i32, i32* %8
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = load i64, i64* %6
%36 = load i64, i64* %6
%37 = mul i64 %35, %36
%38 = icmp ult i64 %34, %37
br i1 %38, label %39, label %52
39: ; preds = %32
%40 = load float*, float** %5
%41 = load i32, i32* %8
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds float, float* %40, i64 %42
%44 = load float, float* %43
%45 = load float*, float** %11
%46 = load i32, i32* %8
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds float, float* %45, i64 %47
store float %44, float* %48
br label %49
49: ; preds = %39
%50 = load i32, i32* %8
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %8
br label %32
52: ; preds = %32
%53 = load i32, i32* %9
%54 = icmp sgt i32 %53, 1
br i1 %54, label %55, label %70
55: ; preds = %52
br label %56
56: ; preds = %59, %55
%57 = load i32, i32* %9
%58 = icmp sgt i32 %57, 1
br i1 %58, label %59, label %69
59: ; preds = %56
%60 = load float*, float** %11
%61 = load i64, i64* %6
%62 = load i64, i64* %6
%63 = load float*, float** %5
%64 = load i64, i64* %6
%65 = load i64, i64* %6
%66 = call float* @mmmult(float* %60, i64 %61, i64 %62, float* %63, i64 %64, i64 %65)
store float* %66, float** %11
%67 = load i32, i32* %9
%68 = sub nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %9
br label %56
69: ; preds = %56
br label %73
70: ; preds = %52
%71 = load float, float* %7
%72 = call i32 @stdError(i8* getelementptr inbounds ([75 x i8], [75 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), float %71)
br label %73
73: ; preds = %70, %69
%74 = load float*, float** %11
store float* %74, float** %4
br label %75
75: ; preds = %73, %27, %22
%76 = load float*, float** %4
ret float* %76
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [75 x i8] c"The exponential function cannot be calculated with negative exponent value\00"
define float* @mfexpo(float* %0, i64 %1, float %2) {
%4 = mul i64 %1, %1
%5 = shl i64 %4, 2
%6 = tail call i64 @malloc(i64 %5)
%7 = inttoptr i64 %6 to float*
%8 = inttoptr i64 %6 to i8*
%9 = tail call i32 @round(float %2)
switch i32 %9, label %10 [
i32 1, label %149
i32 0, label %118
]
10: ; preds = %3
%11 = icmp eq i64 %4, 0
br i1 %11, label %139, label %12
12: ; preds = %10
%13 = icmp ult i64 %4, 8
br i1 %13, label %100, label %14
14: ; preds = %12
%15 = getelementptr float, float* %7, i64 %4
%16 = getelementptr float, float* %0, i64 %4
%17 = bitcast float* %16 to i8*
%18 = icmp ult i8* %8, %17
%19 = icmp ugt float* %15, %0
%20 = and i1 %18, %19
br i1 %20, label %100, label %21
21: ; preds = %14
%22 = and i64 %4, -8
%23 = add i64 %22, -8
%24 = lshr exact i64 %23, 3
%25 = add nuw nsw i64 %24, 1
%26 = and i64 %25, 3
%27 = icmp ult i64 %23, 24
br i1 %27, label %79, label %28
28: ; preds = %21
%29 = and i64 %25, 4611686018427387900
br label %30
30: ; preds = %30, %28
%31 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %76, %30 ]
%32 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %77, %30 ]
%33 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %31
%34 = bitcast float* %33 to <4 x float>*
%35 = load <4 x float>, <4 x float>* %34
%36 = getelementptr inbounds float, float* %33, i64 4
%37 = bitcast float* %36 to <4 x float>*
%38 = load <4 x float>, <4 x float>* %37
%39 = getelementptr inbounds float, float* %7, i64 %31
%40 = bitcast float* %39 to <4 x float>*
store <4 x float> %35, <4 x float>* %40
%41 = getelementptr inbounds float, float* %39, i64 4
%42 = bitcast float* %41 to <4 x float>*
store <4 x float> %38, <4 x float>* %42
%43 = or i64 %31, 8
%44 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %43
%45 = bitcast float* %44 to <4 x float>*
%46 = load <4 x float>, <4 x float>* %45
%47 = getelementptr inbounds float, float* %44, i64 4
%48 = bitcast float* %47 to <4 x float>*
%49 = load <4 x float>, <4 x float>* %48
%50 = getelementptr inbounds float, float* %7, i64 %43
%51 = bitcast float* %50 to <4 x float>*
store <4 x float> %46, <4 x float>* %51
%52 = getelementptr inbounds float, float* %50, i64 4
%53 = bitcast float* %52 to <4 x float>*
store <4 x float> %49, <4 x float>* %53
%54 = or i64 %31, 16
%55 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %54
%56 = bitcast float* %55 to <4 x float>*
%57 = load <4 x float>, <4 x float>* %56
%58 = getelementptr inbounds float, float* %55, i64 4
%59 = bitcast float* %58 to <4 x float>*
%60 = load <4 x float>, <4 x float>* %59
%61 = getelementptr inbounds float, float* %7, i64 %54
%62 = bitcast float* %61 to <4 x float>*
store <4 x float> %57, <4 x float>* %62
%63 = getelementptr inbounds float, float* %61, i64 4
%64 = bitcast float* %63 to <4 x float>*
store <4 x float> %60, <4 x float>* %64
%65 = or i64 %31, 24
%66 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %65
%67 = bitcast float* %66 to <4 x float>*
%68 = load <4 x float>, <4 x float>* %67
%69 = getelementptr inbounds float, float* %66, i64 4
%70 = bitcast float* %69 to <4 x float>*
%71 = load <4 x float>, <4 x float>* %70
%72 = getelementptr inbounds float, float* %7, i64 %65
%73 = bitcast float* %72 to <4 x float>*
store <4 x float> %68, <4 x float>* %73
%74 = getelementptr inbounds float, float* %72, i64 4
%75 = bitcast float* %74 to <4 x float>*
store <4 x float> %71, <4 x float>* %75
%76 = add nuw i64 %31, 32
%77 = add i64 %32, 4
%78 = icmp eq i64 %77, %29
br i1 %78, label %79, label %30
79: ; preds = %30, %21
%80 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %76, %30 ]
%81 = icmp eq i64 %26, 0
br i1 %81, label %98, label %82
82: ; preds = %79, %82
%83 = phi i64 [ %95, %82 ], [ %80, %79 ]
%84 = phi i64 [ %96, %82 ], [ 0, %79 ]
%85 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %83
%86 = bitcast float* %85 to <4 x float>*
%87 = load <4 x float>, <4 x float>* %86
%88 = getelementptr inbounds float, float* %85, i64 4
%89 = bitcast float* %88 to <4 x float>*
%90 = load <4 x float>, <4 x float>* %89
%91 = getelementptr inbounds float, float* %7, i64 %83
%92 = bitcast float* %91 to <4 x float>*
store <4 x float> %87, <4 x float>* %92
%93 = getelementptr inbounds float, float* %91, i64 4
%94 = bitcast float* %93 to <4 x float>*
store <4 x float> %90, <4 x float>* %94
%95 = add nuw i64 %83, 8
%96 = add i64 %84, 1
%97 = icmp eq i64 %96, %26
br i1 %97, label %98, label %82
98: ; preds = %82, %79
%99 = icmp eq i64 %4, %22
br i1 %99, label %139, label %100
100: ; preds = %14, %12, %98
%101 = phi i64 [ 0, %14 ], [ 0, %12 ], [ %22, %98 ]
%102 = xor i64 %101, -1
%103 = add i64 %4, %102
%104 = and i64 %4, 3
%105 = icmp eq i64 %104, 0
br i1 %105, label %115, label %106
106: ; preds = %100, %106
%107 = phi i64 [ %112, %106 ], [ %101, %100 ]
%108 = phi i64 [ %113, %106 ], [ 0, %100 ]
%109 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %107
%110 = load float, float* %109
%111 = getelementptr inbounds float, float* %7, i64 %107
store float %110, float* %111
%112 = add nuw nsw i64 %107, 1
%113 = add i64 %108, 1
%114 = icmp eq i64 %113, %104
br i1 %114, label %115, label %106
115: ; preds = %106, %100
%116 = phi i64 [ %101, %100 ], [ %112, %106 ]
%117 = icmp ult i64 %103, 3
br i1 %117, label %139, label %120
118: ; preds = %3
%119 = tail call float* @eye(i64 %1)
br label %149
120: ; preds = %115, %120
%121 = phi i64 [ %137, %120 ], [ %116, %115 ]
%122 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %121
%123 = load float, float* %122
%124 = getelementptr inbounds float, float* %7, i64 %121
store float %123, float* %124
%125 = add nuw nsw i64 %121, 1
%126 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %125
%127 = load float, float* %126
%128 = getelementptr inbounds float, float* %7, i64 %125
store float %127, float* %128
%129 = add nuw nsw i64 %121, 2
%130 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %129
%131 = load float, float* %130
%132 = getelementptr inbounds float, float* %7, i64 %129
store float %131, float* %132
%133 = add nuw nsw i64 %121, 3
%134 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %133
%135 = load float, float* %134
%136 = getelementptr inbounds float, float* %7, i64 %133
store float %135, float* %136
%137 = add nuw nsw i64 %121, 4
%138 = icmp eq i64 %137, %4
br i1 %138, label %139, label %120
139: ; preds = %115, %120, %98, %10
%140 = icmp sgt i32 %9, 1
br i1 %140, label %141, label %147
141: ; preds = %139, %141
%142 = phi float* [ %144, %141 ], [ %7, %139 ]
%143 = phi i32 [ %145, %141 ], [ %9, %139 ]
%144 = tail call float* @mmmult(float* %142, i64 %1, i64 %1, float* %0, i64 %1, i64 %1)
%145 = add nsw i32 %143, -1
%146 = icmp ugt i32 %143, 2
br i1 %146, label %141, label %149
147: ; preds = %139
%148 = tail call i32 @stdError(i8* getelementptr inbounds ([75 x i8], [75 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), float %2)
br label %149
149: ; preds = %141, %147, %3, %118
%150 = phi float* [ %119, %118 ], [ %0, %3 ], [ %7, %147 ], [ %144, %141 ]
ret float* %150
}