#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 */
struct node {
  int dummy;
};

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ displayList(struct node *, int *, int *);
int /*<<< orphan*/ insert(struct node **, int);
int maxInArray(int *, int, int);
void radixSort(int *a, int start, int end) {
  int max = maxInArray(a, start, end);
  int j, k, p, pp;
  for (p = 10, pp = 1; pp < max; pp *= 10, p *= 10) {
    struct node *b[10] = {NULL};
    for (j = start; j < end; j++) {
      insert(&b[(int)((a[j] % p) / pp)], a[j]);
    }
    for (k = 0, j = start; k < 10; k++) {
      displayList(b[k], a, &j);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<radixSort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x80,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1040 <maxInArray@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0xa,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1236 <radixSort+0xf6>
lea    -0x80(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x50,%edx
call   1030 <memset@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11e3 <radixSort+0xa3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cltd
idivl  -0x20(%rbp)
mov    %edx,%eax
cltd
idivl  -0x24(%rbp)
cltq
lea    -0x80(%rbp),%rdi
shl    $0x3,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
call   1060 <insert@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1197 <radixSort+0x57>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x1c(%rbp)
jge    121e <radixSort+0xde>
movslq -0x1c(%rbp),%rax
mov    -0x80(%rbp,%rax,8),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
lea    -0x18(%rbp),%rdx
call   1050 <displayList@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11f0 <radixSort+0xb0>
jmp    1223 <radixSort+0xe3>
imul   $0xa,-0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
imul   $0xa,-0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1175 <radixSort+0x35>
add    $0x80,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<radixSort>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x68,%rsp
mov    %edx,%r13d
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbp
call   1030 <maxInArray@plt>
mov    %eax,0xc(%rsp)
cmp    $0x2,%eax
jl     129a <radixSort+0x16a>
mov    $0xa,%ebx
mov    $0x1,%r15d
lea    0x8(%rsp),%r12
jmp    1225 <radixSort+0xf5>
xchg   %ax,%ax
xor    %edi,%edi
mov    %r14d,0x8(%rsp)
mov    %rbp,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1040 <displayList@plt>
mov    0x18(%rsp),%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1040 <displayList@plt>
mov    0x20(%rsp),%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1040 <displayList@plt>
mov    0x28(%rsp),%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1040 <displayList@plt>
mov    0x30(%rsp),%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1040 <displayList@plt>
mov    0x38(%rsp),%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1040 <displayList@plt>
mov    0x40(%rsp),%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1040 <displayList@plt>
mov    0x48(%rsp),%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1040 <displayList@plt>
mov    0x50(%rsp),%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1040 <displayList@plt>
mov    0x58(%rsp),%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1040 <displayList@plt>
add    %r15d,%r15d
lea    (%r15,%r15,4),%r15d
add    %ebx,%ebx
lea    (%rbx,%rbx,4),%ebx
cmp    0xc(%rsp),%r15d
jge    129a <radixSort+0x16a>
xorps  %xmm0,%xmm0
movaps %xmm0,0x50(%rsp)
movaps %xmm0,0x40(%rsp)
movaps %xmm0,0x30(%rsp)
movaps %xmm0,0x20(%rsp)
movaps %xmm0,0x10(%rsp)
mov    %r14d,0x8(%rsp)
cmp    %r13d,%r14d
jge    1170 <radixSort+0x40>
mov    %r14d,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
cltq
mov    0x0(%rbp,%rax,4),%esi
mov    %esi,%eax
cltd
idiv   %ebx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %r15d
cltq
lea    (%rsp,%rax,8),%rdi
add    $0x10,%rdi
call   1050 <insert@plt>
mov    0x8(%rsp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,0x8(%rsp)
cmp    %r13d,%eax
jl     1260 <radixSort+0x130>
mov    0x10(%rsp),%rdi
jmp    1172 <radixSort+0x42>
add    $0x68,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
%struct.node = type { i32 }
define void @radixSort(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
%12 = alloca [10 x %struct.node*]
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%13 = load i32*, i32** %4
%14 = load i32, i32* %5
%15 = load i32, i32* %6
%16 = call i32 @maxInArray(i32* %13, i32 %14, i32 %15)
store i32 %16, i32* %7
store i32 10, i32* %10
store i32 1, i32* %11
br label %17
17: ; preds = %65, %3
%18 = load i32, i32* %11
%19 = load i32, i32* %7
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %70
21: ; preds = %17
%22 = bitcast [10 x %struct.node*]* %12 to i8*
%23 = load i32, i32* %5
store i32 %23, i32* %8
br label %24
24: ; preds = %46, %21
%25 = load i32, i32* %8
%26 = load i32, i32* %6
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %49
28: ; preds = %24
%29 = load i32*, i32** %4
%30 = load i32, i32* %8
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32, i32* %10
%35 = srem i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %11
%37 = sdiv i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds [10 x %struct.node*], [10 x %struct.node*]* %12, i64 0, i64 %38
%40 = load i32*, i32** %4
%41 = load i32, i32* %8
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = call i32 @insert(%struct.node** %39, i32 %44)
br label %46
46: ; preds = %28
%47 = load i32, i32* %8
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %8
br label %24
49: ; preds = %24
store i32 0, i32* %9
%50 = load i32, i32* %5
store i32 %50, i32* %8
br label %51
51: ; preds = %61, %49
%52 = load i32, i32* %9
%53 = icmp slt i32 %52, 10
br i1 %53, label %54, label %64
54: ; preds = %51
%55 = load i32, i32* %9
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds [10 x %struct.node*], [10 x %struct.node*]* %12, i64 0, i64 %56
%58 = load %struct.node*, %struct.node** %57
%59 = load i32*, i32** %4
%60 = call i32 @displayList(%struct.node* %58, i32* %59, i32* %8)
br label %61
61: ; preds = %54
%62 = load i32, i32* %9
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %9
br label %51
64: ; preds = %51
br label %65
65: ; preds = %64
%66 = load i32, i32* %11
%67 = mul nsw i32 %66, 10
store i32 %67, i32* %11
%68 = load i32, i32* %10
%69 = mul nsw i32 %68, 10
store i32 %69, i32* %10
br label %17
70: ; preds = %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
%struct.node = type { i32 }
define void @radixSort(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca [10 x %struct.node*]
%6 = tail call i32 @maxInArray(i32* %0, i32 %1, i32 %2)
%7 = bitcast i32* %4 to i8*
%8 = icmp sgt i32 %6, 1
br i1 %8, label %9, label %64
9: ; preds = %3
%10 = bitcast [10 x %struct.node*]* %5 to i8*
%11 = icmp slt i32 %1, %2
%12 = getelementptr inbounds [10 x %struct.node*], [10 x %struct.node*]* %5, i64 0, i64 0
%13 = getelementptr inbounds [10 x %struct.node*], [10 x %struct.node*]* %5, i64 0, i64 1
%14 = getelementptr inbounds [10 x %struct.node*], [10 x %struct.node*]* %5, i64 0, i64 2
%15 = getelementptr inbounds [10 x %struct.node*], [10 x %struct.node*]* %5, i64 0, i64 3
%16 = getelementptr inbounds [10 x %struct.node*], [10 x %struct.node*]* %5, i64 0, i64 4
%17 = getelementptr inbounds [10 x %struct.node*], [10 x %struct.node*]* %5, i64 0, i64 5
%18 = getelementptr inbounds [10 x %struct.node*], [10 x %struct.node*]* %5, i64 0, i64 6
%19 = getelementptr inbounds [10 x %struct.node*], [10 x %struct.node*]* %5, i64 0, i64 7
%20 = getelementptr inbounds [10 x %struct.node*], [10 x %struct.node*]* %5, i64 0, i64 8
%21 = getelementptr inbounds [10 x %struct.node*], [10 x %struct.node*]* %5, i64 0, i64 9
br label %22
22: ; preds = %9, %40
%23 = phi i32 [ 1, %9 ], [ %61, %40 ]
%24 = phi i32 [ 10, %9 ], [ %62, %40 ]
store i32 %1, i32* %4
br i1 %11, label %25, label %40
25: ; preds = %22, %25
%26 = phi i32 [ %36, %25 ], [ %1, %22 ]
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = srem i32 %29, %24
%31 = sdiv i32 %30, %23
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds [10 x %struct.node*], [10 x %struct.node*]* %5, i64 0, i64 %32
%34 = call i32 @insert(%struct.node** %33, i32 %29)
%35 = load i32, i32* %4
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %4
%37 = icmp slt i32 %36, %2
br i1 %37, label %25, label %38
38: ; preds = %25
%39 = load %struct.node*, %struct.node** %12
br label %40
40: ; preds = %38, %22
%41 = phi %struct.node* [ %39, %38 ], [ null, %22 ]
store i32 %1, i32* %4
%42 = call i32 @displayList(%struct.node* %41, i32* %0, i32* %4)
%43 = load %struct.node*, %struct.node** %13
%44 = call i32 @displayList(%struct.node* %43, i32* %0, i32* %4)
%45 = load %struct.node*, %struct.node** %14
%46 = call i32 @displayList(%struct.node* %45, i32* %0, i32* %4)
%47 = load %struct.node*, %struct.node** %15
%48 = call i32 @displayList(%struct.node* %47, i32* %0, i32* %4)
%49 = load %struct.node*, %struct.node** %16
%50 = call i32 @displayList(%struct.node* %49, i32* %0, i32* %4)
%51 = load %struct.node*, %struct.node** %17
%52 = call i32 @displayList(%struct.node* %51, i32* %0, i32* %4)
%53 = load %struct.node*, %struct.node** %18
%54 = call i32 @displayList(%struct.node* %53, i32* %0, i32* %4)
%55 = load %struct.node*, %struct.node** %19
%56 = call i32 @displayList(%struct.node* %55, i32* %0, i32* %4)
%57 = load %struct.node*, %struct.node** %20
%58 = call i32 @displayList(%struct.node* %57, i32* %0, i32* %4)
%59 = load %struct.node*, %struct.node** %21
%60 = call i32 @displayList(%struct.node* %59, i32* %0, i32* %4)
%61 = mul nsw i32 %23, 10
%62 = mul nsw i32 %24, 10
%63 = icmp slt i32 %61, %6
br i1 %63, label %22, label %64
64: ; preds = %40, %3
ret void
}