#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*/ cat3(int /*<<< orphan*/, int /*<<< orphan*/,
                        int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ int2str(int);
int /*<<< orphan*/ newstr(char *);
int /*<<< orphan*/ runtime_error(int, int /*<<< orphan*/);
int int_factorial(int line, int n) {
  int i;
  if (n < 0) {
    runtime_error(line, cat3(newstr("Unable to compute factorial of "),
                             int2str(n), newstr(", since it is negative!")));
  }
  if (n == 0) {
    n = 1;
  }
  for (i = n - 1; i > 1; i--) {
    n *= i;
  }
  return n;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<int_factorial>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jge    119b <int_factorial+0x5b>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
lea    0xe9b(%rip),%rdi
call   1060 <newstr@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
call   1030 <int2str@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
lea    0xea1(%rip),%rdi
call   1060 <newstr@plt>
mov    -0x18(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    %eax,%edx
call   1040 <cat3@plt>
mov    -0x10(%rbp),%edi
mov    %eax,%esi
call   1050 <runtime_error@plt>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    11ac <int_factorial+0x6c>
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jle    11d7 <int_factorial+0x97>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11b5 <int_factorial+0x75>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<int_factorial>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebx
test   %esi,%esi
jns    118a <int_factorial+0x4a>
mov    %edi,%ebp
lea    0xf7a(%rip),%rdi
call   1060 <newstr@plt>
mov    %eax,%r14d
mov    %ebx,%edi
call   1030 <int2str@plt>
mov    %eax,%r15d
lea    0xf81(%rip),%rdi
call   1060 <newstr@plt>
mov    %r14d,%edi
mov    %r15d,%esi
mov    %eax,%edx
call   1040 <cat3@plt>
mov    %ebp,%edi
mov    %eax,%esi
call   1050 <runtime_error@plt>
test   %ebx,%ebx
mov    $0x1,%eax
cmovne %ebx,%eax
cmp    $0x3,%eax
jl     142e <int_factorial+0x2ee>
xor    %edx,%edx
mov    %eax,%ecx
sub    $0x3,%ecx
cmovb  %edx,%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    $0x8,%ecx
jae    11b6 <int_factorial+0x76>
mov    %eax,%esi
jmp    140a <int_factorial+0x2ca>
mov    %ecx,%edx
and    $0xfffffff8,%edx
movd   %eax,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm8
paddd  0xe32(%rip),%xmm8
movd   %eax,%xmm0
movaps 0xe37(%rip),%xmm1
movss  %xmm0,%xmm1
lea    -0x8(%rdx),%ebp
mov    %ebp,%edi
shr    $0x3,%edi
add    $0x1,%edi
mov    %edi,%esi
and    $0x3,%esi
cmp    $0x18,%ebp
jae    11ff <int_factorial+0xbf>
movdqa 0xe26(%rip),%xmm2
jmp    134f <int_factorial+0x20f>
and    $0xfffffffc,%edi
movdqa 0xe16(%rip),%xmm2
movdqa 0xe1d(%rip),%xmm9
movdqa 0xe24(%rip),%xmm10
movdqa 0xe2b(%rip),%xmm11
movdqa 0xe32(%rip),%xmm12
movdqa 0xe39(%rip),%xmm13
movdqa 0xe40(%rip),%xmm14
movdqa 0xe47(%rip),%xmm15
movdqa 0xe4f(%rip),%xmm3
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm8,%xmm7
paddd  0xe53(%rip),%xmm7
movdqa %xmm8,%xmm0
paddd  %xmm9,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm5
pmuludq %xmm4,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm4
pmuludq %xmm2,%xmm0
movdqa %xmm8,%xmm1
paddd  %xmm10,%xmm1
movdqa %xmm8,%xmm2
paddd  %xmm11,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm5,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm4,%xmm2
movdqa %xmm8,%xmm4
paddd  %xmm12,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm5
movdqa %xmm8,%xmm6
paddd  %xmm13,%xmm6
pmuludq %xmm7,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm7
pmuludq %xmm2,%xmm7
pmuludq %xmm0,%xmm6
movdqa %xmm8,%xmm0
paddd  %xmm14,%xmm0
pmuludq %xmm0,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm5,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm1
movdqa %xmm8,%xmm0
paddd  %xmm15,%xmm0
pmuludq %xmm0,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm7,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm8
add    $0xfffffffc,%edi
jne    1260 <int_factorial+0x120>
movdqa %xmm1,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm7
test   %esi,%esi
je     13d4 <int_factorial+0x294>
pcmpeqd %xmm3,%xmm3
movdqa 0xcc9(%rip),%xmm4
movdqa 0xd41(%rip),%xmm5
nop
movdqa %xmm8,%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm0
movdqa %xmm8,%xmm6
paddd  %xmm4,%xmm6
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm7
pmuludq %xmm1,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm7,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm7
paddd  %xmm5,%xmm8
movdqa %xmm0,%xmm1
movdqa %xmm7,%xmm2
add    $0xffffffff,%esi
jne    1370 <int_factorial+0x230>
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm0,%xmm7
pshufd $0xee,%xmm7,%xmm0
pmuludq %xmm7,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%esi
cmp    %edx,%ecx
jne    1408 <int_factorial+0x2c8>
mov    %esi,%eax
jmp    142e <int_factorial+0x2ee>
sub    %edx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    %esi,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x2(%rcx),%edx
imul   %edx,%eax
add    $0xffffffff,%ecx
cmp    $0x3,%ecx
ja     1420 <int_factorial+0x2e0>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [32 x i8] c"Unable to compute factorial of \00"
@.str.1 = [24 x i8] c", since it is negative!\00"
define i32 @int_factorial(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
%6 = load i32, i32* %4
%7 = icmp slt i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %16
8: ; preds = %2
%9 = load i32, i32* %3
%10 = call i32 @newstr(i8* getelementptr inbounds ([32 x i8], [32 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%11 = load i32, i32* %4
%12 = call i32 @int2str(i32 %11)
%13 = call i32 @newstr(i8* getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
%14 = call i32 @cat3(i32 %10, i32 %12, i32 %13)
%15 = call i32 @runtime_error(i32 %9, i32 %14)
br label %16
16: ; preds = %8, %2
%17 = load i32, i32* %4
%18 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %20
19: ; preds = %16
store i32 1, i32* %4
br label %20
20: ; preds = %19, %16
%21 = load i32, i32* %4
%22 = sub nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %5
br label %23
23: ; preds = %30, %20
%24 = load i32, i32* %5
%25 = icmp sgt i32 %24, 1
br i1 %25, label %26, label %33
26: ; preds = %23
%27 = load i32, i32* %5
%28 = load i32, i32* %4
%29 = mul nsw i32 %28, %27
store i32 %29, i32* %4
br label %30
30: ; preds = %26
%31 = load i32, i32* %5
%32 = add nsw i32 %31, -1
store i32 %32, i32* %5
br label %23
33: ; preds = %23
%34 = load i32, i32* %4
ret i32 %34
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [32 x i8] c"Unable to compute factorial of \00"
@.str.1 = [24 x i8] c", since it is negative!\00"
define i32 @int_factorial(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp slt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %10
4: ; preds = %2
%5 = tail call i32 @newstr(i8* getelementptr inbounds ([32 x i8], [32 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%6 = tail call i32 @int2str(i32 %1)
%7 = tail call i32 @newstr(i8* getelementptr inbounds ([24 x i8], [24 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
%8 = tail call i32 @cat3(i32 %5, i32 %6, i32 %7)
%9 = tail call i32 @runtime_error(i32 %0, i32 %8)
br label %10
10: ; preds = %4, %2
%11 = icmp eq i32 %1, 0
%12 = select i1 %11, i32 1, i32 %1
%13 = icmp sgt i32 %12, 2
br i1 %13, label %14, label %91
14: ; preds = %10
%15 = add i32 %12, 1
%16 = call i32 @llvm.umin.i32(i32 %12, i32 3)
%17 = sub i32 %15, %16
%18 = icmp ult i32 %17, 8
br i1 %18, label %82, label %19
19: ; preds = %14
%20 = and i32 %17, -8
%21 = sub i32 %12, %20
%22 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %12, i64 0
%23 = shufflevector <4 x i32> %22, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%24 = add <4 x i32> %23, <i32 0, i32 -1, i32 -2, i32 -3>
%25 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 1, i32 1, i32 1>, i32 %12, i64 0
%26 = add i32 %20, -8
%27 = lshr exact i32 %26, 3
%28 = add nuw nsw i32 %27, 1
%29 = and i32 %28, 3
%30 = icmp ult i32 %26, 24
br i1 %30, label %57, label %31
31: ; preds = %19
%32 = and i32 %28, 1073741820
br label %33
33: ; preds = %33, %31
%34 = phi <4 x i32> [ %24, %31 ], [ %54, %33 ]
%35 = phi <4 x i32> [ %25, %31 ], [ %52, %33 ]
%36 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %31 ], [ %53, %33 ]
%37 = phi i32 [ 0, %31 ], [ %55, %33 ]
%38 = add nsw <4 x i32> %34, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
%39 = add <4 x i32> %34, <i32 -5, i32 -5, i32 -5, i32 -5>
%40 = mul <4 x i32> %38, %35
%41 = mul <4 x i32> %39, %36
%42 = add <4 x i32> %34, <i32 -9, i32 -9, i32 -9, i32 -9>
%43 = add <4 x i32> %34, <i32 -13, i32 -13, i32 -13, i32 -13>
%44 = mul <4 x i32> %42, %40
%45 = mul <4 x i32> %43, %41
%46 = add <4 x i32> %34, <i32 -17, i32 -17, i32 -17, i32 -17>
%47 = add <4 x i32> %34, <i32 -21, i32 -21, i32 -21, i32 -21>
%48 = mul <4 x i32> %46, %44
%49 = mul <4 x i32> %47, %45
%50 = add <4 x i32> %34, <i32 -25, i32 -25, i32 -25, i32 -25>
%51 = add <4 x i32> %34, <i32 -29, i32 -29, i32 -29, i32 -29>
%52 = mul <4 x i32> %50, %48
%53 = mul <4 x i32> %51, %49
%54 = add <4 x i32> %34, <i32 -32, i32 -32, i32 -32, i32 -32>
%55 = add i32 %37, 4
%56 = icmp eq i32 %55, %32
br i1 %56, label %57, label %33
57: ; preds = %33, %19
%58 = phi <4 x i32> [ undef, %19 ], [ %52, %33 ]
%59 = phi <4 x i32> [ undef, %19 ], [ %53, %33 ]
%60 = phi <4 x i32> [ %24, %19 ], [ %54, %33 ]
%61 = phi <4 x i32> [ %25, %19 ], [ %52, %33 ]
%62 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %19 ], [ %53, %33 ]
%63 = icmp eq i32 %29, 0
br i1 %63, label %76, label %64
64: ; preds = %57, %64
%65 = phi <4 x i32> [ %73, %64 ], [ %60, %57 ]
%66 = phi <4 x i32> [ %71, %64 ], [ %61, %57 ]
%67 = phi <4 x i32> [ %72, %64 ], [ %62, %57 ]
%68 = phi i32 [ %74, %64 ], [ 0, %57 ]
%69 = add nsw <4 x i32> %65, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
%70 = add <4 x i32> %65, <i32 -5, i32 -5, i32 -5, i32 -5>
%71 = mul <4 x i32> %69, %66
%72 = mul <4 x i32> %70, %67
%73 = add <4 x i32> %65, <i32 -8, i32 -8, i32 -8, i32 -8>
%74 = add i32 %68, 1
%75 = icmp eq i32 %74, %29
br i1 %75, label %76, label %64
76: ; preds = %64, %57
%77 = phi <4 x i32> [ %58, %57 ], [ %71, %64 ]
%78 = phi <4 x i32> [ %59, %57 ], [ %72, %64 ]
%79 = mul <4 x i32> %78, %77
%80 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %79)
%81 = icmp eq i32 %17, %20
br i1 %81, label %91, label %82
82: ; preds = %14, %76
%83 = phi i32 [ %12, %14 ], [ %21, %76 ]
%84 = phi i32 [ %12, %14 ], [ %80, %76 ]
br label %85
85: ; preds = %82, %85
%86 = phi i32 [ %88, %85 ], [ %83, %82 ]
%87 = phi i32 [ %89, %85 ], [ %84, %82 ]
%88 = add nsw i32 %86, -1
%89 = mul nsw i32 %88, %87
%90 = icmp ugt i32 %86, 3
br i1 %90, label %85, label %91
91: ; preds = %85, %76, %10
%92 = phi i32 [ %12, %10 ], [ %80, %76 ], [ %89, %85 ]
ret i32 %92
}