#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 */
typedef int uint8_t;
typedef int uint32_t;
typedef int uint16_t;

/* Variables and functions */
void masked_hist_uint16(const char *image, uint16_t rows, uint16_t cols,
                        uint32_t r_stride, uint32_t c_stride,
                        const uint16_t *starts, const uint16_t *ends,
                        uint32_t *histogram, uint8_t shift, uint16_t *min,
                        uint16_t *max) {
  uint16_t working_min = 65535;
  uint16_t working_max = 0;
  const char *row_start, *pixel;
  for (row_start = image; row_start != image + rows * r_stride;
       row_start += r_stride, starts++, ends++) {
    for (pixel = row_start + (*starts) * c_stride;
         pixel != row_start + (*ends) * c_stride; pixel += c_stride) {
      uint16_t val = *(uint16_t *)pixel;
      histogram[val >> shift]++;
      if (val < working_min)
        working_min = val;
      else if (val > working_max)
        working_max = val;
    }
  }
  *min = working_min;
  *max = working_max;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<masked_hist_uint16>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x30(%rbp),%rax
mov    0x28(%rbp),%rax
mov    0x20(%rbp),%eax
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8d,-0x18(%rbp)
mov    %r9,-0x20(%rbp)
movl   $0xffff,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0xc(%rbp),%edx
imul   -0x14(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
add    %rdx,%rcx
cmp    %rcx,%rax
je     1238 <masked_hist_uint16+0x138>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    0x10(%rbp),%rdx
mov    (%rdx),%edx
imul   -0x18(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
add    %rdx,%rcx
cmp    %rcx,%rax
je     1205 <masked_hist_uint16+0x105>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%edx
mov    0x20(%rbp),%ecx
sar    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11d3 <masked_hist_uint16+0xd3>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11ea <masked_hist_uint16+0xea>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jle    11e5 <masked_hist_uint16+0xe5>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11ea <masked_hist_uint16+0xea>
jmp    11ef <masked_hist_uint16+0xef>
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1178 <masked_hist_uint16+0x78>
jmp    120a <masked_hist_uint16+0x10a>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    0x10(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,0x10(%rbp)
jmp    1142 <masked_hist_uint16+0x42>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    0x30(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<masked_hist_uint16>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    0x58(%rsp),%r10
mov    0x50(%rsp),%r11
imul   %ecx,%esi
test   %esi,%esi
je     11b2 <masked_hist_uint16+0xb2>
mov    %ecx,%eax
mov    0x48(%rsp),%ecx
mov    0x40(%rsp),%r15
mov    0x38(%rsp),%r12
movslq %esi,%r14
add    %rdi,%r14
movslq %r8d,%r13
movslq %eax,%r8
mov    $0xffff,%esi
xor    %eax,%eax
jmp    1160 <masked_hist_uint16+0x60>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    %r8,%rdi
add    $0x4,%r9
add    $0x4,%r12
cmp    %r14,%rdi
je     11b9 <masked_hist_uint16+0xb9>
movslq (%r9),%rbx
imul   %r13,%rbx
mov    (%r12),%ebp
imul   %r13d,%ebp
cmp    %ebp,%ebx
je     1150 <masked_hist_uint16+0x50>
add    %rdi,%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx),%ebp
mov    %ebp,%edx
sar    %cl,%edx
movslq %edx,%rdx
addl   $0x1,(%r15,%rdx,4)
cmp    %eax,%ebp
mov    %eax,%edx
cmovg  %ebp,%edx
cmp    %esi,%ebp
cmovl  %ebp,%esi
cmovge %edx,%eax
add    %r13,%rbx
movslq (%r12),%rdx
imul   %r13,%rdx
add    %rdi,%rdx
cmp    %rdx,%rbx
jne    1180 <masked_hist_uint16+0x80>
jmp    1150 <masked_hist_uint16+0x50>
xor    %eax,%eax
mov    $0xffff,%esi
mov    %esi,(%r11)
mov    %eax,(%r10)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @masked_hist_uint16(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32* %5, i32* %6, i32* %7, i32 %8, i32* %9, i32* %10) {
%12 = alloca i8*
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32*
%18 = alloca i32*
%19 = alloca i32*
%20 = alloca i32
%21 = alloca i32*
%22 = alloca i32*
%23 = alloca i32
%24 = alloca i32
%25 = alloca i8*
%26 = alloca i8*
%27 = alloca i32
store i8* %0, i8** %12
store i32 %1, i32* %13
store i32 %2, i32* %14
store i32 %3, i32* %15
store i32 %4, i32* %16
store i32* %5, i32** %17
store i32* %6, i32** %18
store i32* %7, i32** %19
store i32 %8, i32* %20
store i32* %9, i32** %21
store i32* %10, i32** %22
store i32 65535, i32* %23
store i32 0, i32* %24
%28 = load i8*, i8** %12
store i8* %28, i8** %25
br label %29
29: ; preds = %87, %11
%30 = load i8*, i8** %25
%31 = load i8*, i8** %12
%32 = load i32, i32* %13
%33 = load i32, i32* %15
%34 = mul nsw i32 %32, %33
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 %35
%37 = icmp ne i8* %30, %36
br i1 %37, label %38, label %96
38: ; preds = %29
%39 = load i8*, i8** %25
%40 = load i32*, i32** %17
%41 = load i32, i32* %40
%42 = load i32, i32* %16
%43 = mul nsw i32 %41, %42
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 %44
store i8* %45, i8** %26
br label %46
46: ; preds = %81, %38
%47 = load i8*, i8** %26
%48 = load i8*, i8** %25
%49 = load i32*, i32** %18
%50 = load i32, i32* %49
%51 = load i32, i32* %16
%52 = mul nsw i32 %50, %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i64 %53
%55 = icmp ne i8* %47, %54
br i1 %55, label %56, label %86
56: ; preds = %46
%57 = load i8*, i8** %26
%58 = bitcast i8* %57 to i32*
%59 = load i32, i32* %58
store i32 %59, i32* %27
%60 = load i32*, i32** %19
%61 = load i32, i32* %27
%62 = load i32, i32* %20
%63 = ashr i32 %61, %62
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = add nsw i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %65
%68 = load i32, i32* %27
%69 = load i32, i32* %23
%70 = icmp slt i32 %68, %69
br i1 %70, label %71, label %73
71: ; preds = %56
%72 = load i32, i32* %27
store i32 %72, i32* %23
br label %80
73: ; preds = %56
%74 = load i32, i32* %27
%75 = load i32, i32* %24
%76 = icmp sgt i32 %74, %75
br i1 %76, label %77, label %79
77: ; preds = %73
%78 = load i32, i32* %27
store i32 %78, i32* %24
br label %79
79: ; preds = %77, %73
br label %80
80: ; preds = %79, %71
br label %81
81: ; preds = %80
%82 = load i32, i32* %16
%83 = load i8*, i8** %26
%84 = sext i32 %82 to i64
%85 = getelementptr inbounds i8, i8* %83, i64 %84
store i8* %85, i8** %26
br label %46
86: ; preds = %46
br label %87
87: ; preds = %86
%88 = load i32, i32* %15
%89 = load i8*, i8** %25
%90 = sext i32 %88 to i64
%91 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 %90
store i8* %91, i8** %25
%92 = load i32*, i32** %17
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %92, i32 1
store i32* %93, i32** %17
%94 = load i32*, i32** %18
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i32 1
store i32* %95, i32** %18
br label %29
96: ; preds = %29
%97 = load i32, i32* %23
%98 = load i32*, i32** %21
store i32 %97, i32* %98
%99 = load i32, i32* %24
%100 = load i32*, i32** %22
store i32 %99, i32* %100
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @masked_hist_uint16(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32* nocapture %5, i32* nocapture %6, i32* nocapture %7, i32 %8, i32* nocapture writeonly %9, i32* nocapture writeonly %10) {
%12 = mul nsw i32 %3, %1
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %13
%15 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %15, label %62, label %16
16: ; preds = %11
%17 = sext i32 %4 to i64
%18 = sext i32 %3 to i64
br label %19
19: ; preds = %16, %55
%20 = phi i32* [ %5, %16 ], [ %59, %55 ]
%21 = phi i8* [ %0, %16 ], [ %58, %55 ]
%22 = phi i32 [ 0, %16 ], [ %57, %55 ]
%23 = phi i32 [ 65535, %16 ], [ %56, %55 ]
%24 = phi i32* [ %6, %16 ], [ %60, %55 ]
%25 = load i32, i32* %20
%26 = mul nsw i32 %25, %4
%27 = load i32, i32* %24
%28 = mul nsw i32 %27, %4
%29 = icmp eq i32 %26, %28
br i1 %29, label %55, label %30
30: ; preds = %19
%31 = sext i32 %26 to i64
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %31
br label %33
33: ; preds = %30, %33
%34 = phi i8* [ %49, %33 ], [ %32, %30 ]
%35 = phi i32 [ %48, %33 ], [ %22, %30 ]
%36 = phi i32 [ %47, %33 ], [ %23, %30 ]
%37 = bitcast i8* %34 to i32*
%38 = load i32, i32* %37
%39 = ashr i32 %38, %8
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %41
%44 = icmp slt i32 %38, %36
%45 = icmp sgt i32 %38, %35
%46 = select i1 %45, i32 %38, i32 %35
%47 = select i1 %44, i32 %38, i32 %36
%48 = select i1 %44, i32 %35, i32 %46
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 %17
%50 = load i32, i32* %24
%51 = mul nsw i32 %50, %4
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %52
%54 = icmp eq i8* %49, %53
br i1 %54, label %55, label %33
55: ; preds = %33, %19
%56 = phi i32 [ %23, %19 ], [ %47, %33 ]
%57 = phi i32 [ %22, %19 ], [ %48, %33 ]
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %18
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 1
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 1
%61 = icmp eq i8* %58, %14
br i1 %61, label %62, label %19
62: ; preds = %55, %11
%63 = phi i32 [ 65535, %11 ], [ %56, %55 ]
%64 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %57, %55 ]
store i32 %63, i32* %9
store i32 %64, i32* %10
ret void
}