#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);
int /*<<< orphan*/ free(int *);
void perm3(int *x, int n, int callback(int *, int)) {
  int d, i, t, *c = calloc(n, sizeof(int));
  if (callback)
    callback(x, n);
  for (d = 1;; c[d]++) {
    while (d > 1)
      c[--d] = 0;
    while (c[d] >= d)
      if (++d >= n)
        goto done;
    t = x[i = (d & 1) ? c[d] : 0], x[i] = x[d], x[d] = t;
    if (callback)
      callback(x, n);
  }
done:
  free(c);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<perm3>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    $0x4,%esi
call   1040 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     115c <perm3+0x3c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   *%rax
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
jmp    1168 <perm3+0x48>
cmpl   $0x1,-0x1c(%rbp)
jle    118e <perm3+0x6e>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jmp    1168 <perm3+0x48>
jmp    1193 <perm3+0x73>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jl     11c3 <perm3+0xa3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jl     11be <perm3+0x9e>
jmp    1261 <perm3+0x141>
jmp    1193 <perm3+0x73>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11ed <perm3+0xcd>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11f7 <perm3+0xd7>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11f7 <perm3+0xd7>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     1246 <perm3+0x126>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   *%rax
jmp    124b <perm3+0x12b>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1163 <perm3+0x43>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<perm3>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,%r15
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r12
mov    %esi,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1050 <calloc@plt>
mov    %rax,%rbx
test   %r15,%r15
je     115f <perm3+0x2f>
mov    %r12,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   *%r15
mov    %ebp,0x4(%rsp)
movslq %ebp,%r13
mov    $0x1,%ebp
cmp    $0x2,%ebp
jl     1190 <perm3+0x60>
lea    -0x1(%rbp),%edx
add    $0xfffffffe,%ebp
mov    %rdx,%rax
sub    %rbp,%rax
lea    (%rbx,%rax,4),%rdi
shl    $0x2,%rdx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
mov    $0x1,%ebp
movslq %ebp,%rbp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq (%rbx,%rbp,4),%r14
cmp    %r14,%rbp
jg     11c0 <perm3+0x90>
add    $0x1,%rbp
cmp    %r13,%rbp
jl     11a0 <perm3+0x70>
jmp    11fe <perm3+0xce>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %ebp,%eax
and    $0x1,%eax
neg    %eax
and    %r14d,%eax
cltq
mov    (%r12,%rax,4),%ecx
mov    (%r12,%rbp,4),%edx
mov    %edx,(%r12,%rax,4)
mov    %ecx,(%r12,%rbp,4)
test   %r15,%r15
je     11eb <perm3+0xbb>
mov    %r12,%rdi
mov    0x4(%rsp),%esi
call   *%r15
add    $0x1,%r14d
mov    %r14d,(%rbx,%rbp,4)
cmp    $0x2,%ebp
jge    1170 <perm3+0x40>
jmp    1190 <perm3+0x60>
mov    %rbx,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @perm3(i32* %0, i32 %1, i32 (i32*, i32)* %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32 (i32*, i32)*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32*
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 (i32*, i32)* %2, i32 (i32*, i32)** %6
%11 = load i32, i32* %5
%12 = call i32* @calloc(i32 %11, i32 4)
store i32* %12, i32** %10
%13 = load i32 (i32*, i32)*, i32 (i32*, i32)** %6
%14 = icmp ne i32 (i32*, i32)* %13, null
br i1 %14, label %15, label %20
15: ; preds = %3
%16 = load i32 (i32*, i32)*, i32 (i32*, i32)** %6
%17 = load i32*, i32** %4
%18 = load i32, i32* %5
%19 = call i32 %16(i32* %17, i32 %18)
br label %20
20: ; preds = %15, %3
store i32 1, i32* %7
br label %21
21: ; preds = %86, %20
br label %22
22: ; preds = %25, %21
%23 = load i32, i32* %7
%24 = icmp sgt i32 %23, 1
br i1 %24, label %25, label %31
25: ; preds = %22
%26 = load i32*, i32** %10
%27 = load i32, i32* %7
%28 = add nsw i32 %27, -1
store i32 %28, i32* %7
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %29
store i32 0, i32* %30
br label %22
31: ; preds = %22
br label %32
32: ; preds = %46, %31
%33 = load i32*, i32** %10
%34 = load i32, i32* %7
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = load i32, i32* %7
%39 = icmp sge i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %47
40: ; preds = %32
%41 = load i32, i32* %7
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %7
%43 = load i32, i32* %5
%44 = icmp sge i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %46
45: ; preds = %40
br label %93
46: ; preds = %40
br label %32
47: ; preds = %32
%48 = load i32*, i32** %4
%49 = load i32, i32* %7
%50 = and i32 %49, 1
%51 = icmp ne i32 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %58
52: ; preds = %47
%53 = load i32*, i32** %10
%54 = load i32, i32* %7
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
br label %59
58: ; preds = %47
br label %59
59: ; preds = %58, %52
%60 = phi i32 [ %57, %52 ], [ 0, %58 ]
store i32 %60, i32* %8
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
store i32 %63, i32* %9
%64 = load i32*, i32** %4
%65 = load i32, i32* %7
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
%68 = load i32, i32* %67
%69 = load i32*, i32** %4
%70 = load i32, i32* %8
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %71
store i32 %68, i32* %72
%73 = load i32, i32* %9
%74 = load i32*, i32** %4
%75 = load i32, i32* %7
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %76
store i32 %73, i32* %77
%78 = load i32 (i32*, i32)*, i32 (i32*, i32)** %6
%79 = icmp ne i32 (i32*, i32)* %78, null
br i1 %79, label %80, label %85
80: ; preds = %59
%81 = load i32 (i32*, i32)*, i32 (i32*, i32)** %6
%82 = load i32*, i32** %4
%83 = load i32, i32* %5
%84 = call i32 %81(i32* %82, i32 %83)
br label %85
85: ; preds = %80, %59
br label %86
86: ; preds = %85
%87 = load i32*, i32** %10
%88 = load i32, i32* %7
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
%92 = add nsw i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %90
br label %21
93: ; preds = %45
%94 = load i32*, i32** %10
%95 = call i32 @free(i32* %94)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @perm3(i32* %0, i32 %1, i32 (i32*, i32)* %2) {
%4 = tail call i32* @calloc(i32 %1, i32 4)
%5 = icmp eq i32 (i32*, i32)* %2, null
br i1 %5, label %8, label %6
6: ; preds = %3
%7 = tail call i32 %2(i32* %0, i32 %1)
br label %8
8: ; preds = %6, %3
%9 = sext i32 %1 to i64
br label %10
10: ; preds = %47, %8
%11 = phi i32 [ 1, %8 ], [ %36, %47 ]
%12 = icmp sgt i32 %11, 1
br i1 %12, label %13, label %22
13: ; preds = %10
%14 = add nsw i32 %11, -1
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = add nsw i32 %11, -2
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = sub nsw i64 %15, %17
%19 = getelementptr i32, i32* %4, i64 %18
%20 = bitcast i32* %19 to i8*
%21 = shl nuw nsw i64 %15, 2
br label %22
22: ; preds = %13, %10
%23 = phi i32 [ %11, %10 ], [ 1, %13 ]
%24 = sext i32 %23 to i64
br label %25
25: ; preds = %22, %31
%26 = phi i64 [ %24, %22 ], [ %32, %31 ]
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = icmp sgt i64 %26, %29
br i1 %30, label %34, label %31
31: ; preds = %25
%32 = add nsw i64 %26, 1
%33 = icmp slt i64 %32, %9
br i1 %33, label %25, label %49
34: ; preds = %25
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %26
%36 = trunc i64 %26 to i32
%37 = and i32 %36, 1
%38 = icmp eq i32 %37, 0
%39 = select i1 %38, i32 0, i32 %28
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%44 = load i32, i32* %43
store i32 %44, i32* %41
store i32 %42, i32* %43
br i1 %5, label %47, label %45
45: ; preds = %34
%46 = tail call i32 %2(i32* %0, i32 %1)
br label %47
47: ; preds = %34, %45
%48 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %48, i32* %35
br label %10
49: ; preds = %31
%50 = tail call i32 @free(i32* %4)
ret void
}