#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 /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *, int);
float pow(int, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int, int);
int /*<<< orphan*/ stderr;
int main() {
  int i, cons[1024], grad[1024];
  for (i = 0; i < 1024; i++) {
    float A0 = i + 1024, x0 = (1 / A0 + 1 / (A0 + 1)) / (1 << 14);
    cons[i] = pow(2, 48) * x0 - pow(2, 60) * x0 * x0 * A0;
    grad[i] = pow(2, 47) * x0 * x0 * (1 << 12);
  }
  int A0, A1;
  int diffMax = 0;
  for (A0 = 0; A0 < (1 << 10); A0++) {
    for (A1 = 0; A1 < (1 << 13); A1++) {
      union {
        int i;
        float f;
      } u;
      u.i = (127 << 23) | (A0 << 13) | A1;
      u.f = 1 / u.f;
      int M = (1 << 23) + (u.i & ((1 << 23) - 1));
      int finvman;
      if (A0 || A1) {
        finvman = cons[A0] - ((grad[A0] * A1) >> 12);
      } else {
        finvman = (1 << 23);
      }
      int diff = M - finvman;
      if (diffMax < diff)
        diffMax = diff;
    }
  }
  fprintf(stderr, "diffMax = %d\n", diffMax);
  for (i = 0; i < 1024; i++) {
    int a, b;
    a = (cons[i] << 9) | (grad[i] >> 4);
    b = grad[i] & ((1 << 4) - 1);
    printf("%08X%X\n", a, b);
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<main>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x2050,%rsp
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x400,-0x8(%rbp)
jge    127b <main+0x14b>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x400,%eax
cvtsi2ss %eax,%xmm0
movss  %xmm0,-0x2014(%rbp)
ff
movss  0xe8e(%rip),%xmm0
divss  -0x2014(%rbp),%xmm0
ff
movss  0xe7e(%rip),%xmm2
addss  -0x2014(%rbp),%xmm2
ff
movss  0xe6e(%rip),%xmm1
divss  %xmm2,%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
movss  0xe66(%rip),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x2018(%rbp)
ff
mov    $0x2,%edi
mov    $0x30,%esi
call   1050 <pow@plt>
movss  %xmm0,-0x2040(%rbp)
ff
movss  -0x2018(%rbp),%xmm0
ff
movss  %xmm0,-0x2044(%rbp)
ff
mov    $0x2,%edi
mov    $0x3c,%esi
call   1050 <pow@plt>
movss  -0x2044(%rbp),%xmm2
ff
movaps %xmm0,%xmm1
movss  -0x2040(%rbp),%xmm0
ff
mulss  -0x2018(%rbp),%xmm1
ff
mulss  -0x2018(%rbp),%xmm1
ff
mulss  -0x2014(%rbp),%xmm1
ff
movd   %xmm1,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
cvttss2si %xmm0,%ecx
movslq -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x1010(%rbp,%rax,4)
mov    $0x2,%edi
mov    $0x2f,%esi
call   1050 <pow@plt>
mulss  -0x2018(%rbp),%xmm0
ff
mulss  -0x2018(%rbp),%xmm0
ff
movss  0xdaa(%rip),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
cvttss2si %xmm0,%ecx
movslq -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x2010(%rbp,%rax,4)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1149 <main+0x19>
movl   $0x0,-0x2024(%rbp)
movl   $0x0,-0x201c(%rbp)
cmpl   $0x400,-0x201c(%rbp)
jge    13ba <main+0x28a>
movl   $0x0,-0x2020(%rbp)
cmpl   $0x2000,-0x2020(%rbp)
jge    13a1 <main+0x271>
mov    -0x201c(%rbp),%eax
shl    $0xd,%eax
or     $0x3f800000,%eax
or     -0x2020(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2028(%rbp)
movss  0xd25(%rip),%xmm0
divss  -0x2028(%rbp),%xmm0
ff
movss  %xmm0,-0x2028(%rbp)
ff
mov    -0x2028(%rbp),%eax
and    $0x7fffff,%eax
add    $0x800000,%eax
mov    %eax,-0x202c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x201c(%rbp)
jne    131b <main+0x1eb>
cmpl   $0x0,-0x2020(%rbp)
je     134e <main+0x21e>
movslq -0x201c(%rbp),%rax
mov    -0x1010(%rbp,%rax,4),%eax
movslq -0x201c(%rbp),%rcx
mov    -0x2010(%rbp,%rcx,4),%ecx
imul   -0x2020(%rbp),%ecx
sar    $0xc,%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2030(%rbp)
jmp    1358 <main+0x228>
movl   $0x800000,-0x2030(%rbp)
mov    -0x202c(%rbp),%eax
sub    -0x2030(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2034(%rbp)
mov    -0x2024(%rbp),%eax
cmp    -0x2034(%rbp),%eax
jge    1388 <main+0x258>
mov    -0x2034(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2024(%rbp)
jmp    138d <main+0x25d>
mov    -0x2020(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2020(%rbp)
jmp    12a9 <main+0x179>
jmp    13a6 <main+0x276>
mov    -0x201c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x201c(%rbp)
jmp    128f <main+0x15f>
mov    0x2c1f(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    -0x2024(%rbp),%edx
lea    0xc3c(%rip),%rsi
call   1040 <fprintf@plt>
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x400,-0x8(%rbp)
jge    1447 <main+0x317>
movslq -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1010(%rbp,%rax,4),%eax
shl    $0x9,%eax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x2010(%rbp,%rcx,4),%ecx
sar    $0x4,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2038(%rbp)
movslq -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2010(%rbp,%rax,4),%eax
and    $0xf,%eax
mov    %eax,-0x203c(%rbp)
mov    -0x2038(%rbp),%esi
mov    -0x203c(%rbp),%edx
lea    0xbe6(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    13dc <main+0x2ac>
xor    %eax,%eax
add    $0x2050,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<main>:
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x2018,%rsp
xor    %ebx,%ebx
movss  0xebc(%rip),%xmm2
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
lea    0x400(%rbx),%eax
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %eax,%xmm1
movss  %xmm1,0xc(%rsp)
movaps %xmm2,%xmm0
divss  %xmm1,%xmm0
addss  %xmm2,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm2
addss  %xmm0,%xmm2
mulss  0xe86(%rip),%xmm2
movss  %xmm2,0x4(%rsp)
mov    $0x2,%edi
mov    $0x30,%esi
call   1050 <pow@plt>
movss  %xmm0,0x8(%rsp)
mov    $0x2,%edi
mov    $0x3c,%esi
call   1050 <pow@plt>
movss  0x4(%rsp),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
mulss  %xmm1,%xmm0
mulss  0xc(%rsp),%xmm0
movss  0x8(%rsp),%xmm2
mulss  %xmm1,%xmm2
subss  %xmm0,%xmm2
cvttss2si %xmm2,%eax
mov    %eax,0x1010(%rsp,%rbx,4)
mov    $0x2,%edi
mov    $0x2f,%esi
call   1050 <pow@plt>
movss  0xe14(%rip),%xmm2
movss  0x4(%rsp),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
mulss  %xmm1,%xmm0
mulss  0xe06(%rip),%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
mov    %eax,0x10(%rsp,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x400,%rbx
jne    1150 <main+0x20>
xor    %eax,%eax
xor    %edx,%edx
jmp    123c <main+0x10c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rax
cmp    $0x400,%rax
je     12a8 <main+0x178>
mov    %eax,%ecx
shl    $0xd,%ecx
xor    %esi,%esi
jmp    1273 <main+0x143>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    0x10(%rsp,%rax,4),%ebx
imul   %esi,%ebx
sar    $0xc,%ebx
sub    0x1010(%rsp,%rax,4),%ebx
add    %edi,%ebx
cmp    %ebx,%edx
cmovl  %ebx,%edx
add    $0x1,%esi
cmp    $0x2000,%esi
je     1230 <main+0x100>
mov    %ecx,%edi
or     %esi,%edi
or     $0x3f800000,%edi
movd   %edi,%xmm0
movaps %xmm2,%xmm1
divss  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%edi
and    $0x7fffff,%edi
or     $0x800000,%edi
test   %rax,%rax
jne    1250 <main+0x120>
mov    $0xff800000,%ebx
test   %esi,%esi
je     1261 <main+0x131>
jmp    1250 <main+0x120>
mov    0x2d31(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xd54(%rip),%rsi
call   1040 <fprintf@plt>
xor    %ebx,%ebx
lea    0xd54(%rip),%r14
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x1010(%rsp,%rbx,4),%eax
shl    $0x9,%eax
mov    0x10(%rsp,%rbx,4),%edx
mov    %edx,%esi
sar    $0x4,%esi
or     %eax,%esi
and    $0xf,%edx
mov    %r14,%rdi
call   1030 <printf@plt>
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x400,%rbx
jne    12d0 <main+0x1a0>
xor    %eax,%eax
add    $0x2018,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
%union.anon = type { i32 }
@stderr = global i32 0
@.str = [14 x i8] c"diffMax = %d\0A\00"
@.str.1 = [8 x i8] c"%08X%X\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca i32
%2 = alloca i32
%3 = alloca [1024 x i32]
%4 = alloca [1024 x i32]
%5 = alloca float
%6 = alloca float
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca %union.anon
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i32 0, i32* %1
store i32 0, i32* %2
br label %16
16: ; preds = %55, %0
%17 = load i32, i32* %2
%18 = icmp slt i32 %17, 1024
br i1 %18, label %19, label %58
19: ; preds = %16
%20 = load i32, i32* %2
%21 = add nsw i32 %20, 1024
%22 = sitofp i32 %21 to float
store float %22, float* %5
%23 = load float, float* %5
%24 = fdiv float 1.000000e+00, %23
%25 = load float, float* %5
%26 = fadd float %25, 1.000000e+00
%27 = fdiv float 1.000000e+00, %26
%28 = fadd float %24, %27
%29 = fdiv float %28, 1.638400e+04
store float %29, float* %6
%30 = call float @pow(i32 2, i32 48)
%31 = load float, float* %6
%32 = call float @pow(i32 2, i32 60)
%33 = load float, float* %6
%34 = fmul float %32, %33
%35 = load float, float* %6
%36 = fmul float %34, %35
%37 = load float, float* %5
%38 = fmul float %36, %37
%39 = fneg float %38
%40 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %30, float %31, float %39)
%41 = fptosi float %40 to i32
%42 = load i32, i32* %2
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* %3, i64 0, i64 %43
store i32 %41, i32* %44
%45 = call float @pow(i32 2, i32 47)
%46 = load float, float* %6
%47 = fmul float %45, %46
%48 = load float, float* %6
%49 = fmul float %47, %48
%50 = fmul float %49, 4.096000e+03
%51 = fptosi float %50 to i32
%52 = load i32, i32* %2
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* %4, i64 0, i64 %53
store i32 %51, i32* %54
br label %55
55: ; preds = %19
%56 = load i32, i32* %2
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %2
br label %16
58: ; preds = %16
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %7
br label %59
59: ; preds = %114, %58
%60 = load i32, i32* %7
%61 = icmp slt i32 %60, 1024
br i1 %61, label %62, label %117
62: ; preds = %59
store i32 0, i32* %8
br label %63
63: ; preds = %110, %62
%64 = load i32, i32* %8
%65 = icmp slt i32 %64, 8192
br i1 %65, label %66, label %113
66: ; preds = %63
%67 = load i32, i32* %7
%68 = shl i32 %67, 13
%69 = or i32 1065353216, %68
%70 = load i32, i32* %8
%71 = or i32 %69, %70
%72 = bitcast %union.anon* %10 to i32*
store i32 %71, i32* %72
%73 = bitcast %union.anon* %10 to float*
%74 = load float, float* %73
%75 = fdiv float 1.000000e+00, %74
%76 = bitcast %union.anon* %10 to float*
store float %75, float* %76
%77 = bitcast %union.anon* %10 to i32*
%78 = load i32, i32* %77
%79 = and i32 %78, 8388607
%80 = add nsw i32 8388608, %79
store i32 %80, i32* %11
%81 = load i32, i32* %7
%82 = icmp ne i32 %81, 0
br i1 %82, label %86, label %83
83: ; preds = %66
%84 = load i32, i32* %8
%85 = icmp ne i32 %84, 0
br i1 %85, label %86, label %99
86: ; preds = %83, %66
%87 = load i32, i32* %7
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* %3, i64 0, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
%91 = load i32, i32* %7
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* %4, i64 0, i64 %92
%94 = load i32, i32* %93
%95 = load i32, i32* %8
%96 = mul nsw i32 %94, %95
%97 = ashr i32 %96, 12
%98 = sub nsw i32 %90, %97
store i32 %98, i32* %12
br label %100
99: ; preds = %83
store i32 8388608, i32* %12
br label %100
100: ; preds = %99, %86
%101 = load i32, i32* %11
%102 = load i32, i32* %12
%103 = sub nsw i32 %101, %102
store i32 %103, i32* %13
%104 = load i32, i32* %9
%105 = load i32, i32* %13
%106 = icmp slt i32 %104, %105
br i1 %106, label %107, label %109
107: ; preds = %100
%108 = load i32, i32* %13
store i32 %108, i32* %9
br label %109
109: ; preds = %107, %100
br label %110
110: ; preds = %109
%111 = load i32, i32* %8
%112 = add nsw i32 %111, 1
store i32 %112, i32* %8
br label %63
113: ; preds = %63
br label %114
114: ; preds = %113
%115 = load i32, i32* %7
%116 = add nsw i32 %115, 1
store i32 %116, i32* %7
br label %59
117: ; preds = %59
%118 = load i32, i32* @stderr
%119 = load i32, i32* %9
%120 = call i32 @fprintf(i32 %118, i8* getelementptr inbounds ([14 x i8], [14 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %119)
store i32 0, i32* %2
br label %121
121: ; preds = %144, %117
%122 = load i32, i32* %2
%123 = icmp slt i32 %122, 1024
br i1 %123, label %124, label %147
124: ; preds = %121
%125 = load i32, i32* %2
%126 = sext i32 %125 to i64
%127 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* %3, i64 0, i64 %126
%128 = load i32, i32* %127
%129 = shl i32 %128, 9
%130 = load i32, i32* %2
%131 = sext i32 %130 to i64
%132 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* %4, i64 0, i64 %131
%133 = load i32, i32* %132
%134 = ashr i32 %133, 4
%135 = or i32 %129, %134
store i32 %135, i32* %14
%136 = load i32, i32* %2
%137 = sext i32 %136 to i64
%138 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* %4, i64 0, i64 %137
%139 = load i32, i32* %138
%140 = and i32 %139, 15
store i32 %140, i32* %15
%141 = load i32, i32* %14
%142 = load i32, i32* %15
%143 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %141, i32 %142)
br label %144
144: ; preds = %124
%145 = load i32, i32* %2
%146 = add nsw i32 %145, 1
store i32 %146, i32* %2
br label %121
147: ; preds = %121
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [14 x i8] c"diffMax = %d\0A\00"
@.str.1 = [8 x i8] c"%08X%X\0A\00"
define i32 @main() {
%1 = alloca [1024 x i32]
%2 = alloca [1024 x i32]
%3 = bitcast [1024 x i32]* %1 to i8*
%4 = bitcast [1024 x i32]* %2 to i8*
br label %5
5: ; preds = %0, %5
%6 = phi i64 [ 0, %0 ], [ %30, %5 ]
%7 = trunc i64 %6 to i32
%8 = add i32 %7, 1024
%9 = sitofp i32 %8 to float
%10 = fdiv float 1.000000e+00, %9
%11 = fadd float %9, 1.000000e+00
%12 = fdiv float 1.000000e+00, %11
%13 = fadd float %10, %12
%14 = fmul float %13, 0x3F10000000000000
%15 = tail call float @pow(i32 2, i32 48)
%16 = tail call float @pow(i32 2, i32 60)
%17 = fneg float %16
%18 = fmul float %14, %17
%19 = fmul float %14, %18
%20 = fmul float %19, %9
%21 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %15, float %14, float %20)
%22 = fptosi float %21 to i32
%23 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* %1, i64 0, i64 %6
store i32 %22, i32* %23
%24 = tail call float @pow(i32 2, i32 47)
%25 = fmul float %14, %24
%26 = fmul float %14, %25
%27 = fmul float %26, 4.096000e+03
%28 = fptosi float %27 to i32
%29 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* %2, i64 0, i64 %6
store i32 %28, i32* %29
%30 = add nuw nsw i64 %6, 1
%31 = icmp eq i64 %30, 1024
br i1 %31, label %32, label %5
32: ; preds = %5, %65
%33 = phi i64 [ %66, %65 ], [ 0, %5 ]
%34 = phi i32 [ %62, %65 ], [ 0, %5 ]
%35 = icmp ne i64 %33, 0
%36 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* %1, i64 0, i64 %33
%37 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* %2, i64 0, i64 %33
%38 = trunc i64 %33 to i32
%39 = shl i32 %38, 13
br label %40
40: ; preds = %32, %58
%41 = phi i32 [ 0, %32 ], [ %63, %58 ]
%42 = phi i32 [ %34, %32 ], [ %62, %58 ]
%43 = or i32 %39, %41
%44 = or i32 %43, 1065353216
%45 = bitcast i32 %44 to float
%46 = fdiv float 1.000000e+00, %45
%47 = bitcast float %46 to i32
%48 = and i32 %47, 8388607
%49 = or i32 %48, 8388608
%50 = icmp ne i32 %41, 0
%51 = select i1 %35, i1 true, i1 %50
br i1 %51, label %52, label %58
52: ; preds = %40
%53 = load i32, i32* %36
%54 = load i32, i32* %37
%55 = mul nsw i32 %54, %41
%56 = ashr i32 %55, 12
%57 = sub i32 %56, %53
br label %58
58: ; preds = %40, %52
%59 = phi i32 [ %57, %52 ], [ -8388608, %40 ]
%60 = add i32 %59, %49
%61 = icmp slt i32 %42, %60
%62 = select i1 %61, i32 %60, i32 %42
%63 = add nuw nsw i32 %41, 1
%64 = icmp eq i32 %63, 8192
br i1 %64, label %65, label %40
65: ; preds = %58
%66 = add nuw nsw i64 %33, 1
%67 = icmp eq i64 %66, 1024
br i1 %67, label %68, label %32
68: ; preds = %65
%69 = load i32, i32* @stderr
%70 = tail call i32 @fprintf(i32 %69, i8* getelementptr inbounds ([14 x i8], [14 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %62)
br label %71
71: ; preds = %68, %71
%72 = phi i64 [ 0, %68 ], [ %82, %71 ]
%73 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* %1, i64 0, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
%75 = shl i32 %74, 9
%76 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* %2, i64 0, i64 %72
%77 = load i32, i32* %76
%78 = ashr i32 %77, 4
%79 = or i32 %78, %75
%80 = and i32 %77, 15
%81 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %79, i32 %80)
%82 = add nuw nsw i64 %72, 1
%83 = icmp eq i64 %82, 1024
br i1 %83, label %84, label %71
84: ; preds = %71
ret i32 0
}