#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 RAND_MAX;
int atol(char *);
int /*<<< orphan*/ fwrite(int *, int, int, int /*<<< orphan*/);
scalar_t__ malloc(int);
int rand();
int /*<<< orphan*/ stdout;
int main(int argc, char **argv) {
  int *array;
  int N = 64;
  int i, j, tmp, intSize = sizeof(int);
  if (argc > 1)
    N = atol(argv[1]);
  array = (int *)malloc(intSize * N);
  for (i = 0; i < N; i++)
    array[i] = i + 1;
  for (i = 0; i < N; i++) {
    j = (rand() * 1. / RAND_MAX) * (N - 1);
    tmp = array[i];
    array[i] = array[j];
    array[j] = tmp;
  }
  fwrite(array, intSize, N, stdout);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x40,-0x1c(%rbp)
movl   $0x4,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jle    117e <main+0x3e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
call   1040 <atol@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%edi
imul   -0x1c(%rbp),%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11c0 <main+0x80>
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1195 <main+0x55>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    124e <main+0x10e>
mov    $0x0,%al
call   1060 <rand@plt>
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  0xe1a(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
mov    0x2df7(%rip),%rax
cvtsi2sdl (%rax),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11c7 <main+0x87>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x2c(%rbp),%esi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    0x2d79(%rip),%rax
mov    (%rax),%ecx
call   1050 <fwrite@plt>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x10,%rsp
cmp    $0x1,%edi
jle    1178 <main+0x38>
mov    0x8(%rsi),%rdi
call   1040 <atol@plt>
mov    %eax,%r14d
lea    0x0(,%r14,4),%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%r13
test   %r14d,%r14d
jg     118b <main+0x4b>
jmp    12f4 <main+0x1b4>
mov    $0x100,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%r13
mov    $0x40,%r14d
mov    %r14d,%r15d
cmp    $0x8,%r14d
jae    119b <main+0x5b>
xor    %eax,%eax
jmp    1280 <main+0x140>
mov    %r15d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
lea    -0x8(%rax),%rdx
mov    %rdx,%rcx
shr    $0x3,%rcx
add    $0x1,%rcx
test   %rdx,%rdx
je     131d <main+0x1dd>
mov    %rcx,%rsi
and    $0xfffffffffffffffe,%rsi
movaps 0xe49(%rip),%xmm1
movaps 0xe52(%rip),%xmm0
xor    %edx,%edx
pcmpeqd %xmm8,%xmm8
movdqa 0xe52(%rip),%xmm9
movdqa 0xe5a(%rip),%xmm4
movdqa 0xe62(%rip),%xmm5
movdqa 0xe6a(%rip),%xmm6
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movaps %xmm0,%xmm7
shufps $0x88,%xmm1,%xmm7
movaps %xmm7,%xmm2
psubd  %xmm8,%xmm2
movaps %xmm7,%xmm3
paddd  %xmm9,%xmm3
movdqu %xmm2,0x0(%r13,%rdx,4)
movdqu %xmm3,0x10(%r13,%rdx,4)
movaps %xmm7,%xmm2
paddd  %xmm4,%xmm2
paddd  %xmm5,%xmm7
movdqu %xmm2,0x20(%r13,%rdx,4)
movdqu %xmm7,0x30(%r13,%rdx,4)
add    $0x10,%rdx
paddq  %xmm6,%xmm0
paddq  %xmm6,%xmm1
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
jne    1200 <main+0xc0>
shufps $0x88,%xmm1,%xmm0
test   $0x1,%cl
je     127a <main+0x13a>
pcmpeqd %xmm1,%xmm1
movaps %xmm0,%xmm2
psubd  %xmm1,%xmm2
paddd  0xdc4(%rip),%xmm0
movdqu %xmm2,0x0(%r13,%rdx,4)
movdqu %xmm0,0x10(%r13,%rdx,4)
cmp    %r15,%rax
je     1291 <main+0x151>
nop
lea    0x1(%rax),%rcx
mov    %ecx,0x0(%r13,%rax,4)
mov    %rcx,%rax
cmp    %rcx,%r15
jne    1280 <main+0x140>
lea    -0x1(%r14),%eax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
mov    0x2d3f(%rip),%r12
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %eax,%eax
call   1060 <rand@plt>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %eax,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sdl (%r12),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  0x8(%rsp),%xmm0
cvttsd2si %xmm0,%eax
mov    0x0(%r13,%rbx,4),%ecx
cltq
mov    0x0(%r13,%rax,4),%edx
mov    %edx,0x0(%r13,%rbx,4)
mov    %ecx,0x0(%r13,%rax,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r15
jne    12b0 <main+0x170>
mov    0x2cdd(%rip),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    %r13,%rdi
mov    $0x4,%esi
mov    %r14d,%edx
call   1050 <fwrite@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret
movaps 0xcdc(%rip),%xmm0
xor    %edx,%edx
test   $0x1,%cl
jne    1259 <main+0x119>
jmp    127a <main+0x13a>

LLVM IR (-O0):
@RAND_MAX = global i32 0
@stdout = global i32 0
define i32 @main(i32 %0, i8** %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8**
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32 0, i32* %3
store i32 %0, i32* %4
store i8** %1, i8*** %5
store i32 64, i32* %7
store i32 4, i32* %11
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp sgt i32 %12, 1
br i1 %13, label %14, label %19
14: ; preds = %2
%15 = load i8**, i8*** %5
%16 = getelementptr inbounds i8*, i8** %15, i64 1
%17 = load i8*, i8** %16
%18 = call i32 @atol(i8* %17)
store i32 %18, i32* %7
br label %19
19: ; preds = %14, %2
%20 = load i32, i32* %11
%21 = load i32, i32* %7
%22 = mul nsw i32 %20, %21
%23 = call i64 @malloc(i32 %22)
%24 = inttoptr i64 %23 to i32*
store i32* %24, i32** %6
store i32 0, i32* %8
br label %25
25: ; preds = %36, %19
%26 = load i32, i32* %8
%27 = load i32, i32* %7
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %39
29: ; preds = %25
%30 = load i32, i32* %8
%31 = add nsw i32 %30, 1
%32 = load i32*, i32** %6
%33 = load i32, i32* %8
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
store i32 %31, i32* %35
br label %36
36: ; preds = %29
%37 = load i32, i32* %8
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %8
br label %25
39: ; preds = %25
store i32 0, i32* %8
br label %40
40: ; preds = %75, %39
%41 = load i32, i32* %8
%42 = load i32, i32* %7
%43 = icmp slt i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %78
44: ; preds = %40
%45 = call i32 (...) @rand()
%46 = sitofp i32 %45 to double
%47 = fmul double %46, 1.000000e+00
%48 = load i32, i32* @RAND_MAX
%49 = sitofp i32 %48 to double
%50 = fdiv double %47, %49
%51 = load i32, i32* %7
%52 = sub nsw i32 %51, 1
%53 = sitofp i32 %52 to double
%54 = fmul double %50, %53
%55 = fptosi double %54 to i32
store i32 %55, i32* %9
%56 = load i32*, i32** %6
%57 = load i32, i32* %8
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
store i32 %60, i32* %10
%61 = load i32*, i32** %6
%62 = load i32, i32* %9
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
%66 = load i32*, i32** %6
%67 = load i32, i32* %8
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
store i32 %65, i32* %69
%70 = load i32, i32* %10
%71 = load i32*, i32** %6
%72 = load i32, i32* %9
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 %73
store i32 %70, i32* %74
br label %75
75: ; preds = %44
%76 = load i32, i32* %8
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %8
br label %40
78: ; preds = %40
%79 = load i32*, i32** %6
%80 = load i32, i32* %11
%81 = load i32, i32* %7
%82 = load i32, i32* @stdout
%83 = call i32 @fwrite(i32* %79, i32 %80, i32 %81, i32 %82)
%84 = load i32, i32* %3
ret i32 %84
}

LLVM IR (-O2):
@RAND_MAX = global i32 0
@stdout = global i32 0
define i32 @main(i32 %0, i8** nocapture %1) {
%3 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %3, label %7, label %4
4: ; preds = %2
%5 = tail call i64 @malloc(i32 256)
%6 = inttoptr i64 %5 to i32*
br label %15
7: ; preds = %2
%8 = getelementptr inbounds i8*, i8** %1, i64 1
%9 = load i8*, i8** %8
%10 = tail call i32 @atol(i8* %9)
%11 = shl nsw i32 %10, 2
%12 = tail call i64 @malloc(i32 %11)
%13 = inttoptr i64 %12 to i32*
%14 = icmp sgt i32 %10, 0
br i1 %14, label %15, label %98
15: ; preds = %4, %7
%16 = phi i32* [ %6, %4 ], [ %13, %7 ]
%17 = phi i32 [ 64, %4 ], [ %10, %7 ]
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = icmp ult i32 %17, 8
br i1 %19, label %70, label %20
20: ; preds = %15
%21 = and i64 %18, 4294967288
%22 = add nsw i64 %21, -8
%23 = lshr exact i64 %22, 3
%24 = add nuw nsw i64 %23, 1
%25 = and i64 %24, 1
%26 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %26, label %57, label %27
27: ; preds = %20
%28 = and i64 %24, 4611686018427387902
br label %29
29: ; preds = %29, %27
%30 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %51, %29 ]
%31 = phi <4 x i64> [ <i64 0, i64 1, i64 2, i64 3>, %27 ], [ %52, %29 ]
%32 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %53, %29 ]
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %30
%34 = trunc <4 x i64> %31 to <4 x i32>
%35 = add <4 x i32> %34, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%36 = trunc <4 x i64> %31 to <4 x i32>
%37 = add <4 x i32> %36, <i32 5, i32 5, i32 5, i32 5>
%38 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %35, <4 x i32>* %38
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 4
%40 = bitcast i32* %39 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %37, <4 x i32>* %40
%41 = or i64 %30, 8
%42 = add <4 x i64> %31, <i64 8, i64 8, i64 8, i64 8>
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %41
%44 = trunc <4 x i64> %42 to <4 x i32>
%45 = add <4 x i32> %44, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%46 = trunc <4 x i64> %42 to <4 x i32>
%47 = add <4 x i32> %46, <i32 5, i32 5, i32 5, i32 5>
%48 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %45, <4 x i32>* %48
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 4
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %47, <4 x i32>* %50
%51 = add nuw i64 %30, 16
%52 = add <4 x i64> %31, <i64 16, i64 16, i64 16, i64 16>
%53 = add i64 %32, 2
%54 = icmp eq i64 %53, %28
br i1 %54, label %55, label %29
55: ; preds = %29
%56 = trunc <4 x i64> %52 to <4 x i32>
br label %57
57: ; preds = %55, %20
%58 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %51, %55 ]
%59 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %20 ], [ %56, %55 ]
%60 = icmp eq i64 %25, 0
br i1 %60, label %68, label %61
61: ; preds = %57
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %58
%63 = add <4 x i32> %59, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%64 = add <4 x i32> %59, <i32 5, i32 5, i32 5, i32 5>
%65 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %63, <4 x i32>* %65
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 4
%67 = bitcast i32* %66 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %64, <4 x i32>* %67
br label %68
68: ; preds = %57, %61
%69 = icmp eq i64 %21, %18
br i1 %69, label %72, label %70
70: ; preds = %15, %68
%71 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %21, %68 ]
br label %76
72: ; preds = %76, %68
%73 = add nsw i32 %17, -1
%74 = sitofp i32 %73 to double
%75 = zext i32 %17 to i64
br label %82
76: ; preds = %70, %76
%77 = phi i64 [ %78, %76 ], [ %71, %70 ]
%78 = add nuw nsw i64 %77, 1
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %77
%80 = trunc i64 %78 to i32
store i32 %80, i32* %79
%81 = icmp eq i64 %78, %18
br i1 %81, label %72, label %76
82: ; preds = %72, %82
%83 = phi i64 [ 0, %72 ], [ %96, %82 ]
%84 = tail call i32 (...) @rand()
%85 = sitofp i32 %84 to double
%86 = load i32, i32* @RAND_MAX
%87 = sitofp i32 %86 to double
%88 = fdiv double %85, %87
%89 = fmul double %88, %74
%90 = fptosi double %89 to i32
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %83
%92 = load i32, i32* %91
%93 = sext i32 %90 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %93
%95 = load i32, i32* %94
store i32 %95, i32* %91
store i32 %92, i32* %94
%96 = add nuw nsw i64 %83, 1
%97 = icmp eq i64 %96, %75
br i1 %97, label %98, label %82
98: ; preds = %82, %7
%99 = phi i32 [ %10, %7 ], [ %17, %82 ]
%100 = phi i32* [ %13, %7 ], [ %16, %82 ]
%101 = load i32, i32* @stdout
%102 = tail call i32 @fwrite(i32* %100, i32 4, i32 %99, i32 %101)
ret i32 0
}