#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 abs(int);
int couple_to_int(int q1, int q2) {
  if (q1 == 0 && q2 == 0)
    return 0;
  int sum = abs(q1) + abs(q2);
  int prev = 2 * sum * (sum - 1);
  if (q1 > 0 && q2 >= 0)
    return prev + 1 + q2;
  if (q1 <= 0 && q2 > 0)
    return prev + sum + 1 + (-q1);
  if (q1 < 0 && q2 <= 0)
    return prev + 2 * sum + 1 + (-q2);
  return prev + 3 * sum + 1 + q1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<couple_to_int>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    113e <couple_to_int+0x2e>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    113e <couple_to_int+0x2e>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1201 <couple_to_int+0xf1>
mov    -0x8(%rbp),%edi
call   1030 <abs@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
call   1030 <abs@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jle    1192 <couple_to_int+0x82>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jl     1192 <couple_to_int+0x82>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1201 <couple_to_int+0xf1>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jg     11be <couple_to_int+0xae>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    11be <couple_to_int+0xae>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
xor    %ecx,%ecx
sub    -0x8(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1201 <couple_to_int+0xf1>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jge    11ef <couple_to_int+0xdf>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jg     11ef <couple_to_int+0xdf>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
xor    %ecx,%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1201 <couple_to_int+0xf1>
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   $0x3,-0x10(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<couple_to_int>:
mov    %esi,%eax
or     %edi,%eax
je     1132 <couple_to_int+0x32>
mov    %edi,%eax
neg    %eax
cmovs  %edi,%eax
mov    %esi,%ecx
neg    %ecx
cmovs  %esi,%ecx
lea    (%rcx,%rax,1),%r8d
lea    (%r8,%r8,1),%edx
add    %ecx,%eax
add    $0xffffffff,%eax
imul   %edx,%eax
test   %edi,%edi
jle    1135 <couple_to_int+0x35>
test   %esi,%esi
js     1135 <couple_to_int+0x35>
or     $0x1,%eax
add    %esi,%eax
ret
xor    %eax,%eax
ret
test   %edi,%edi
jg     1146 <couple_to_int+0x46>
test   %esi,%esi
jle    1146 <couple_to_int+0x46>
or     $0x1,%eax
sub    %edi,%eax
add    %r8d,%eax
ret
test   %edi,%edi
jns    115a <couple_to_int+0x5a>
test   %esi,%esi
jg     115a <couple_to_int+0x5a>
imul   %r8d,%edx
sub    %esi,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,%eax
ret
lea    (%r8,%r8,2),%ecx
or     $0x1,%eax
add    %edi,%eax
add    %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @couple_to_int(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp eq i32 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %14
10: ; preds = %2
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %14
13: ; preds = %10
store i32 0, i32* %3
br label %72
14: ; preds = %10, %2
%15 = load i32, i32* %4
%16 = call i32 @abs(i32 %15)
%17 = load i32, i32* %5
%18 = call i32 @abs(i32 %17)
%19 = add nsw i32 %16, %18
store i32 %19, i32* %6
%20 = load i32, i32* %6
%21 = mul nsw i32 2, %20
%22 = load i32, i32* %6
%23 = sub nsw i32 %22, 1
%24 = mul nsw i32 %21, %23
store i32 %24, i32* %7
%25 = load i32, i32* %4
%26 = icmp sgt i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %35
27: ; preds = %14
%28 = load i32, i32* %5
%29 = icmp sge i32 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %35
30: ; preds = %27
%31 = load i32, i32* %7
%32 = add nsw i32 %31, 1
%33 = load i32, i32* %5
%34 = add nsw i32 %32, %33
store i32 %34, i32* %3
br label %72
35: ; preds = %27, %14
%36 = load i32, i32* %4
%37 = icmp sle i32 %36, 0
br i1 %37, label %38, label %49
38: ; preds = %35
%39 = load i32, i32* %5
%40 = icmp sgt i32 %39, 0
br i1 %40, label %41, label %49
41: ; preds = %38
%42 = load i32, i32* %7
%43 = load i32, i32* %6
%44 = add nsw i32 %42, %43
%45 = add nsw i32 %44, 1
%46 = load i32, i32* %4
%47 = sub nsw i32 0, %46
%48 = add nsw i32 %45, %47
store i32 %48, i32* %3
br label %72
49: ; preds = %38, %35
%50 = load i32, i32* %4
%51 = icmp slt i32 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %64
52: ; preds = %49
%53 = load i32, i32* %5
%54 = icmp sle i32 %53, 0
br i1 %54, label %55, label %64
55: ; preds = %52
%56 = load i32, i32* %7
%57 = load i32, i32* %6
%58 = mul nsw i32 2, %57
%59 = add nsw i32 %56, %58
%60 = add nsw i32 %59, 1
%61 = load i32, i32* %5
%62 = sub nsw i32 0, %61
%63 = add nsw i32 %60, %62
store i32 %63, i32* %3
br label %72
64: ; preds = %52, %49
%65 = load i32, i32* %7
%66 = load i32, i32* %6
%67 = mul nsw i32 3, %66
%68 = add nsw i32 %65, %67
%69 = add nsw i32 %68, 1
%70 = load i32, i32* %4
%71 = add nsw i32 %69, %70
store i32 %71, i32* %3
br label %72
72: ; preds = %64, %55, %41, %30, %13
%73 = load i32, i32* %3
ret i32 %73
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @couple_to_int(i32 %0, i32 %1) {
%3 = or i32 %1, %0
%4 = icmp eq i32 %3, 0
br i1 %4, label %39, label %5
5: ; preds = %2
%6 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %0, i1 true)
%7 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %1, i1 true)
%8 = add nuw nsw i32 %7, %6
%9 = shl nuw nsw i32 %8, 1
%10 = add nsw i32 %8, -1
%11 = mul nsw i32 %9, %10
%12 = icmp sgt i32 %0, 0
%13 = icmp sgt i32 %1, -1
%14 = and i1 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %18
15: ; preds = %5
%16 = or i32 %11, 1
%17 = add nsw i32 %16, %1
br label %39
18: ; preds = %5
%19 = icmp slt i32 %0, 1
%20 = icmp sgt i32 %1, 0
%21 = and i1 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %26
22: ; preds = %18
%23 = or i32 %11, 1
%24 = sub i32 %23, %0
%25 = add i32 %24, %8
br label %39
26: ; preds = %18
%27 = icmp slt i32 %0, 0
%28 = icmp slt i32 %1, 1
%29 = and i1 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %34
30: ; preds = %26
%31 = mul i32 %9, %8
%32 = sub i32 1, %1
%33 = add i32 %32, %31
br label %39
34: ; preds = %26
%35 = mul nsw i32 %8, 3
%36 = or i32 %11, 1
%37 = add i32 %36, %0
%38 = add i32 %37, %35
br label %39
39: ; preds = %15, %22, %30, %34, %2
%40 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %17, %15 ], [ %25, %22 ], [ %33, %30 ], [ %38, %34 ]
ret i32 %40
}