#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 uint64_t;

/* Variables and functions */
void bfc_kmer_change(int k, uint64_t x[4], int d, int c) {
  uint64_t t = ~(1ULL << d);
  x[0] = (uint64_t)(c & 1) << d | (x[0] & t);
  x[1] = (uint64_t)(c >> 1) << d | (x[1] & t);
  t = ~(1ULL << (k - 1 - d));
  x[2] = (uint64_t)(1 ^ (c & 1)) << (k - 1 - d) | (x[2] & t);
  x[3] = (uint64_t)(1 ^ c >> 1) << (k - 1 - d) | (x[3] & t);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bfc_kmer_change>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%rax
xor    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
and    -0x1c(%rbp),%eax
or     %eax,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x4(%rax),%eax
and    -0x1c(%rbp),%eax
or     %eax,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%rax
xor    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
xor    $0x1,%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%eax
and    -0x1c(%rbp),%eax
or     %eax,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x8(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
xor    $0x1,%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0xc(%rax),%eax
and    -0x1c(%rbp),%eax
or     %eax,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,0xc(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bfc_kmer_change>:
mov    %ecx,%r8d
mov    %edx,%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%rdx
mov    %r8d,%r9d
and    $0x1,%r9d
mov    %r9d,%eax
shl    %cl,%eax
not    %edx
mov    (%rsi),%r10d
and    %edx,%r10d
or     %eax,%r10d
sar    %r8d
mov    %r8d,%r11d
shl    %cl,%r11d
mov    $0x1,%eax
mov    %r10d,(%rsi)
and    0x4(%rsi),%edx
or     %r11d,%edx
mov    %edx,0x4(%rsi)
not    %ecx
add    %edi,%ecx
shl    %cl,%rax
not    %eax
xor    $0x1,%r9d
shl    %cl,%r9d
mov    0x8(%rsi),%edx
and    %eax,%edx
or     %r9d,%edx
mov    %edx,0x8(%rsi)
xor    $0x1,%r8d
shl    %cl,%r8d
and    0xc(%rsi),%eax
or     %r8d,%eax
mov    %eax,0xc(%rsi)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @bfc_kmer_change(i32 %0, i32* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32* %1, i32** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%10 = load i32, i32* %7
%11 = zext i32 %10 to i64
%12 = shl i64 1, %11
%13 = xor i64 %12, -1
%14 = trunc i64 %13 to i32
store i32 %14, i32* %9
%15 = load i32, i32* %8
%16 = and i32 %15, 1
%17 = load i32, i32* %7
%18 = shl i32 %16, %17
%19 = load i32*, i32** %6
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 0
%21 = load i32, i32* %20
%22 = load i32, i32* %9
%23 = and i32 %21, %22
%24 = or i32 %18, %23
%25 = load i32*, i32** %6
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 0
store i32 %24, i32* %26
%27 = load i32, i32* %8
%28 = ashr i32 %27, 1
%29 = load i32, i32* %7
%30 = shl i32 %28, %29
%31 = load i32*, i32** %6
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 1
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32, i32* %9
%35 = and i32 %33, %34
%36 = or i32 %30, %35
%37 = load i32*, i32** %6
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 1
store i32 %36, i32* %38
%39 = load i32, i32* %5
%40 = sub nsw i32 %39, 1
%41 = load i32, i32* %7
%42 = sub nsw i32 %40, %41
%43 = zext i32 %42 to i64
%44 = shl i64 1, %43
%45 = xor i64 %44, -1
%46 = trunc i64 %45 to i32
store i32 %46, i32* %9
%47 = load i32, i32* %8
%48 = and i32 %47, 1
%49 = xor i32 1, %48
%50 = load i32, i32* %5
%51 = sub nsw i32 %50, 1
%52 = load i32, i32* %7
%53 = sub nsw i32 %51, %52
%54 = shl i32 %49, %53
%55 = load i32*, i32** %6
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 2
%57 = load i32, i32* %56
%58 = load i32, i32* %9
%59 = and i32 %57, %58
%60 = or i32 %54, %59
%61 = load i32*, i32** %6
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 2
store i32 %60, i32* %62
%63 = load i32, i32* %8
%64 = ashr i32 %63, 1
%65 = xor i32 1, %64
%66 = load i32, i32* %5
%67 = sub nsw i32 %66, 1
%68 = load i32, i32* %7
%69 = sub nsw i32 %67, %68
%70 = shl i32 %65, %69
%71 = load i32*, i32** %6
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 3
%73 = load i32, i32* %72
%74 = load i32, i32* %9
%75 = and i32 %73, %74
%76 = or i32 %70, %75
%77 = load i32*, i32** %6
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 3
store i32 %76, i32* %78
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bfc_kmer_change(i32 %0, i32* nocapture %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = zext i32 %2 to i64
%6 = shl nuw i64 1, %5
%7 = trunc i64 %6 to i32
%8 = xor i32 %7, -1
%9 = and i32 %3, 1
%10 = shl nuw i32 %9, %2
%11 = load i32, i32* %1
%12 = and i32 %11, %8
%13 = or i32 %12, %10
store i32 %13, i32* %1
%14 = ashr i32 %3, 1
%15 = shl i32 %14, %2
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 1
%17 = load i32, i32* %16
%18 = and i32 %17, %8
%19 = or i32 %18, %15
store i32 %19, i32* %16
%20 = xor i32 %2, -1
%21 = add i32 %20, %0
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = shl nuw i64 1, %22
%24 = trunc i64 %23 to i32
%25 = xor i32 %24, -1
%26 = xor i32 %9, 1
%27 = shl i32 %26, %21
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 2
%29 = load i32, i32* %28
%30 = and i32 %29, %25
%31 = or i32 %30, %27
store i32 %31, i32* %28
%32 = xor i32 %14, 1
%33 = shl i32 %32, %21
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 3
%35 = load i32, i32* %34
%36 = and i32 %35, %25
%37 = or i32 %36, %33
store i32 %37, i32* %34
ret void
}