#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 *calloc(int, int);
char *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memset(char *, int, int);
int *realloc(int *, int);
int prime_sieve(int maxval, char **s, int **pp) {
  int p, i, np = 0;
  int *primes = NULL;
  char *sieve = malloc(maxval);
  memset(sieve, 1, maxval);
  if (pp != NULL)
    primes = calloc(maxval, sizeof(int));
  sieve[0] = sieve[1] = 0;
  for (p = 0; p < maxval; p++) {
    if (sieve[p]) {
      if (pp != NULL)
        primes[np++] = p;
      for (i = p * 2; i < maxval; i += p)
        sieve[i] = 0;
    }
  }
  *s = sieve;
  if (pp != NULL)
    *pp = realloc(primes, np * sizeof(int));
  return np;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<prime_sieve>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x4(%rbp),%edx
mov    $0x1,%esi
call   1030 <memset@plt>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     119b <prime_sieve+0x5b>
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    $0x4,%esi
call   1040 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movb   $0x0,0x1(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1239 <prime_sieve+0xf9>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
cmpb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
je     1226 <prime_sieve+0xe6>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     11f2 <prime_sieve+0xb2>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1221 <prime_sieve+0xe1>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11fb <prime_sieve+0xbb>
jmp    1226 <prime_sieve+0xe6>
jmp    122b <prime_sieve+0xeb>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11b1 <prime_sieve+0x71>
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     126c <prime_sieve+0x12c>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%esi
call   1060 <realloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<prime_sieve>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%r14
mov    %edi,%ebp
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %rax,%rdi
mov    $0x1,%esi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <memset@plt>
xor    %r12d,%r12d
test   %r15,%r15
je     117d <prime_sieve+0x3d>
mov    %ebp,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1040 <calloc@plt>
jmp    117f <prime_sieve+0x3f>
xor    %eax,%eax
movw   $0x0,(%rbx)
test   %ebp,%ebp
jle    11e3 <prime_sieve+0xa3>
mov    %ebp,%ecx
xor    %edi,%edi
xor    %edx,%edx
xor    %esi,%esi
xor    %r12d,%r12d
test   %dil,%dil
je     11cb <prime_sieve+0x8b>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
test   %r15,%r15
je     11af <prime_sieve+0x6f>
movslq %r12d,%rdi
add    $0x1,%r12d
mov    %edx,(%rax,%rdi,4)
lea    (%rdx,%rdx,1),%edi
cmp    %ebp,%edi
jge    11cb <prime_sieve+0x8b>
mov    %rsi,%rdi
nopl   0x0(%rax)
movb   $0x0,(%rbx,%rdi,1)
add    %rdx,%rdi
cmp    %ebp,%edi
jl     11c0 <prime_sieve+0x80>
add    $0x1,%rdx
cmp    %rcx,%rdx
je     11e3 <prime_sieve+0xa3>
add    $0x2,%rsi
movzbl (%rbx,%rdx,1),%edi
test   %dil,%dil
jne    11a0 <prime_sieve+0x60>
jmp    11cb <prime_sieve+0x8b>
mov    %rbx,(%r14)
test   %r15,%r15
je     11fe <prime_sieve+0xbe>
lea    0x0(,%r12,4),%esi
mov    %rax,%rdi
call   1060 <realloc@plt>
mov    %rax,(%r15)
mov    %r12d,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @prime_sieve(i32 %0, i8** %1, i32** %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32**
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i8*
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i32** %2, i32*** %6
store i32 0, i32* %9
store i32* null, i32** %10
%12 = load i32, i32* %4
%13 = call i8* @malloc(i32 %12)
store i8* %13, i8** %11
%14 = load i8*, i8** %11
%15 = load i32, i32* %4
%16 = call i32 @memset(i8* %14, i32 1, i32 %15)
%17 = load i32**, i32*** %6
%18 = icmp ne i32** %17, null
br i1 %18, label %19, label %22
19: ; preds = %3
%20 = load i32, i32* %4
%21 = call i32* @calloc(i32 %20, i32 4)
store i32* %21, i32** %10
br label %22
22: ; preds = %19, %3
%23 = load i8*, i8** %11
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i64 1
store i8 0, i8* %24
%25 = load i8*, i8** %11
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i64 0
store i8 0, i8* %26
store i32 0, i32* %7
br label %27
27: ; preds = %66, %22
%28 = load i32, i32* %7
%29 = load i32, i32* %4
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %69
31: ; preds = %27
%32 = load i8*, i8** %11
%33 = load i32, i32* %7
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i64 %34
%36 = load i8, i8* %35
%37 = icmp ne i8 %36, 0
br i1 %37, label %38, label %65
38: ; preds = %31
%39 = load i32**, i32*** %6
%40 = icmp ne i32** %39, null
br i1 %40, label %41, label %48
41: ; preds = %38
%42 = load i32, i32* %7
%43 = load i32*, i32** %10
%44 = load i32, i32* %9
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %9
%46 = sext i32 %44 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %46
store i32 %42, i32* %47
br label %48
48: ; preds = %41, %38
%49 = load i32, i32* %7
%50 = mul nsw i32 %49, 2
store i32 %50, i32* %8
br label %51
51: ; preds = %60, %48
%52 = load i32, i32* %8
%53 = load i32, i32* %4
%54 = icmp slt i32 %52, %53
br i1 %54, label %55, label %64
55: ; preds = %51
%56 = load i8*, i8** %11
%57 = load i32, i32* %8
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %56, i64 %58
store i8 0, i8* %59
br label %60
60: ; preds = %55
%61 = load i32, i32* %7
%62 = load i32, i32* %8
%63 = add nsw i32 %62, %61
store i32 %63, i32* %8
br label %51
64: ; preds = %51
br label %65
65: ; preds = %64, %31
br label %66
66: ; preds = %65
%67 = load i32, i32* %7
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %7
br label %27
69: ; preds = %27
%70 = load i8*, i8** %11
%71 = load i8**, i8*** %5
store i8* %70, i8** %71
%72 = load i32**, i32*** %6
%73 = icmp ne i32** %72, null
br i1 %73, label %74, label %82
74: ; preds = %69
%75 = load i32*, i32** %10
%76 = load i32, i32* %9
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = mul i64 %77, 4
%79 = trunc i64 %78 to i32
%80 = call i32* @realloc(i32* %75, i32 %79)
%81 = load i32**, i32*** %6
store i32* %80, i32** %81
br label %82
82: ; preds = %74, %69
%83 = load i32, i32* %9
ret i32 %83
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @prime_sieve(i32 %0, i8** nocapture writeonly %1, i32** writeonly %2) {
%4 = tail call i8* @malloc(i32 %0)
%5 = tail call i32 @memset(i8* %4, i32 1, i32 %0)
%6 = icmp eq i32** %2, null
br i1 %6, label %9, label %7
7: ; preds = %3
%8 = tail call i32* @calloc(i32 %0, i32 4)
br label %9
9: ; preds = %7, %3
%10 = phi i32* [ %8, %7 ], [ null, %3 ]
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 1
store i8 0, i8* %11
store i8 0, i8* %4
%12 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %12, label %13, label %46
13: ; preds = %9
%14 = zext i32 %0 to i64
br label %15
15: ; preds = %42, %13
%16 = phi i8 [ 0, %13 ], [ %45, %42 ]
%17 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %40, %42 ]
%18 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %43, %42 ]
%19 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %39, %42 ]
%20 = icmp eq i8 %16, 0
br i1 %20, label %38, label %21
21: ; preds = %15
br i1 %6, label %27, label %22
22: ; preds = %21
%23 = add nsw i32 %19, 1
%24 = sext i32 %19 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 %24
%26 = trunc i64 %17 to i32
store i32 %26, i32* %25
br label %27
27: ; preds = %22, %21
%28 = phi i32 [ %23, %22 ], [ %19, %21 ]
%29 = trunc i64 %17 to i32
%30 = shl i32 %29, 1
%31 = icmp slt i32 %30, %0
br i1 %31, label %32, label %38
32: ; preds = %27, %32
%33 = phi i64 [ %35, %32 ], [ %18, %27 ]
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %33
store i8 0, i8* %34
%35 = add nuw nsw i64 %33, %17
%36 = trunc i64 %35 to i32
%37 = icmp slt i32 %36, %0
br i1 %37, label %32, label %38
38: ; preds = %32, %27, %15
%39 = phi i32 [ %19, %15 ], [ %28, %27 ], [ %28, %32 ]
%40 = add nuw nsw i64 %17, 1
%41 = icmp eq i64 %40, %14
br i1 %41, label %46, label %42
42: ; preds = %38
%43 = add nuw nsw i64 %18, 2
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %40
%45 = load i8, i8* %44
br label %15
46: ; preds = %38, %9
%47 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %39, %38 ]
store i8* %4, i8** %1
br i1 %6, label %51, label %48
48: ; preds = %46
%49 = shl i32 %47, 2
%50 = tail call i32* @realloc(i32* %10, i32 %49)
store i32* %50, i32** %2
br label %51
51: ; preds = %48, %46
ret i32 %47
}