#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;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ assert(int);
uint8_t *read_bits(uint8_t *buf, uint8_t nr_bits, uint32_t *value,
                   uint8_t *offset) {
  uint32_t ret = 0;
  bool first = true;
  assert(*offset <= 7);
  assert(nr_bits <= 32);
  assert(nr_bits >= 1);
  uint8_t to_read_now = 0;
  while (nr_bits > 0) {
    to_read_now = nr_bits;
    if (to_read_now + *offset > 8) {
      to_read_now = 8U - *offset;
    }
    if (first) {
      first = false;
    } else {
      buf++;
      ret <<= to_read_now;
    }
    ret |= (*buf >> (8U - (to_read_now + *offset))) & ((1 << to_read_now) - 1);
    *offset = (8U - (*offset + to_read_now));
    nr_bits -= to_read_now;
  }
  *value = ret;
  return buf;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<read_bits>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmpl   $0x7,(%rax)
setle  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
cmpl   $0x20,-0xc(%rbp)
setle  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
setge  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    1224 <read_bits+0x114>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
add    (%rcx),%eax
cmp    $0x8,%eax
jle    11a2 <read_bits+0x92>
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    $0x8,%eax
sub    (%rcx),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
je     11b8 <read_bits+0xa8>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
jmp    11cf <read_bits+0xbf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rcx
add    (%rcx),%edx
mov    $0x8,%ecx
sub    %edx,%ecx
sar    %cl,%eax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
sub    $0x1,%ecx
and    %ecx,%eax
or     -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
sub    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1172 <read_bits+0x62>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<read_bits>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,%r15
mov    %rdx,%r14
mov    %esi,%r13d
mov    %rdi,%r12
xor    %edi,%edi
cmpl   $0x8,(%rcx)
setl   %dil
call   1030 <assert@plt>
xor    %edi,%edi
cmp    $0x21,%r13d
setl   %dil
call   1030 <assert@plt>
xor    %edi,%edi
test   %r13d,%r13d
setg   %dil
call   1030 <assert@plt>
test   %r13d,%r13d
jle    11e7 <read_bits+0xd7>
mov    (%r15),%ecx
lea    (%rcx,%r13,1),%esi
mov    $0x8,%eax
mov    $0x8,%edx
sub    %ecx,%edx
cmp    $0x9,%esi
cmovl  %r13d,%edx
mov    (%r12),%esi
add    %edx,%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,%ecx
sar    %cl,%esi
mov    $0xffffffff,%edi
mov    %edx,%ecx
shl    %cl,%edi
not    %edi
and    %esi,%edi
mov    %eax,(%r15)
sub    %edx,%r13d
jle    11e9 <read_bits+0xd9>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
lea    (%rax,%r13,1),%ecx
mov    $0x8,%edx
sub    %eax,%edx
cmp    $0x9,%ecx
cmovl  %r13d,%edx
mov    %edx,%ecx
shl    %cl,%edi
mov    0x4(%r12),%ebx
add    $0x4,%r12
add    %edx,%eax
mov    $0x8,%esi
sub    %eax,%esi
mov    %esi,%ecx
sar    %cl,%ebx
mov    $0xffffffff,%eax
mov    %edx,%ecx
shl    %cl,%eax
not    %eax
and    %ebx,%eax
or     %eax,%edi
mov    %esi,(%r15)
mov    %esi,%eax
sub    %edx,%r13d
jg     11a0 <read_bits+0x90>
jmp    11e9 <read_bits+0xd9>
xor    %edi,%edi
mov    %edi,(%r14)
mov    %r12,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @read_bits(i32* %0, i32 %1, i32* %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32* %3, i32** %8
store i32 0, i32* %9
store i32 1, i32* %10
%12 = load i32*, i32** %8
%13 = load i32, i32* %12
%14 = icmp sle i32 %13, 7
%15 = zext i1 %14 to i32
%16 = call i32 @assert(i32 %15)
%17 = load i32, i32* %6
%18 = icmp sle i32 %17, 32
%19 = zext i1 %18 to i32
%20 = call i32 @assert(i32 %19)
%21 = load i32, i32* %6
%22 = icmp sge i32 %21, 1
%23 = zext i1 %22 to i32
%24 = call i32 @assert(i32 %23)
store i32 0, i32* %11
br label %25
25: ; preds = %49, %4
%26 = load i32, i32* %6
%27 = icmp sgt i32 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %73
28: ; preds = %25
%29 = load i32, i32* %6
store i32 %29, i32* %11
%30 = load i32, i32* %11
%31 = load i32*, i32** %8
%32 = load i32, i32* %31
%33 = add nsw i32 %30, %32
%34 = icmp sgt i32 %33, 8
br i1 %34, label %35, label %39
35: ; preds = %28
%36 = load i32*, i32** %8
%37 = load i32, i32* %36
%38 = sub i32 8, %37
store i32 %38, i32* %11
br label %39
39: ; preds = %35, %28
%40 = load i32, i32* %10
%41 = icmp ne i32 %40, 0
br i1 %41, label %42, label %43
42: ; preds = %39
store i32 0, i32* %10
br label %49
43: ; preds = %39
%44 = load i32*, i32** %5
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i32 1
store i32* %45, i32** %5
%46 = load i32, i32* %11
%47 = load i32, i32* %9
%48 = shl i32 %47, %46
store i32 %48, i32* %9
br label %49
49: ; preds = %43, %42
%50 = load i32*, i32** %5
%51 = load i32, i32* %50
%52 = load i32, i32* %11
%53 = load i32*, i32** %8
%54 = load i32, i32* %53
%55 = add nsw i32 %52, %54
%56 = sub i32 8, %55
%57 = ashr i32 %51, %56
%58 = load i32, i32* %11
%59 = shl i32 1, %58
%60 = sub nsw i32 %59, 1
%61 = and i32 %57, %60
%62 = load i32, i32* %9
%63 = or i32 %62, %61
store i32 %63, i32* %9
%64 = load i32*, i32** %8
%65 = load i32, i32* %64
%66 = load i32, i32* %11
%67 = add nsw i32 %65, %66
%68 = sub i32 8, %67
%69 = load i32*, i32** %8
store i32 %68, i32* %69
%70 = load i32, i32* %11
%71 = load i32, i32* %6
%72 = sub nsw i32 %71, %70
store i32 %72, i32* %6
br label %25
73: ; preds = %25
%74 = load i32, i32* %9
%75 = load i32*, i32** %7
store i32 %74, i32* %75
%76 = load i32*, i32** %5
ret i32* %76
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @read_bits(i32* %0, i32 %1, i32* nocapture writeonly %2, i32* nocapture %3) {
%5 = load i32, i32* %3
%6 = icmp slt i32 %5, 8
%7 = zext i1 %6 to i32
%8 = tail call i32 @assert(i32 %7)
%9 = icmp slt i32 %1, 33
%10 = zext i1 %9 to i32
%11 = tail call i32 @assert(i32 %10)
%12 = icmp sgt i32 %1, 0
%13 = zext i1 %12 to i32
%14 = tail call i32 @assert(i32 %13)
br i1 %12, label %15, label %51
15: ; preds = %4
%16 = load i32, i32* %3
%17 = add nsw i32 %16, %1
%18 = icmp sgt i32 %17, 8
%19 = sub i32 8, %16
%20 = select i1 %18, i32 %19, i32 %1
%21 = load i32, i32* %0
%22 = add i32 %16, %20
%23 = sub i32 8, %22
%24 = ashr i32 %21, %23
%25 = shl nsw i32 -1, %20
%26 = xor i32 %25, -1
%27 = and i32 %24, %26
store i32 %23, i32* %3
%28 = sub nsw i32 %1, %20
%29 = icmp sgt i32 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %51
30: ; preds = %15, %30
%31 = phi i32 [ %43, %30 ], [ %23, %15 ]
%32 = phi i32 [ %48, %30 ], [ %27, %15 ]
%33 = phi i32* [ %39, %30 ], [ %0, %15 ]
%34 = phi i32 [ %49, %30 ], [ %28, %15 ]
%35 = add nsw i32 %31, %34
%36 = icmp sgt i32 %35, 8
%37 = sub i32 8, %31
%38 = select i1 %36, i32 %37, i32 %34
%39 = getelementptr i32, i32* %33, i64 1
%40 = shl i32 %32, %38
%41 = load i32, i32* %39
%42 = add i32 %31, %38
%43 = sub i32 8, %42
%44 = ashr i32 %41, %43
%45 = shl nsw i32 -1, %38
%46 = xor i32 %45, -1
%47 = and i32 %44, %46
%48 = or i32 %47, %40
store i32 %43, i32* %3
%49 = sub nsw i32 %34, %38
%50 = icmp sgt i32 %49, 0
br i1 %50, label %30, label %51
51: ; preds = %30, %15, %4
%52 = phi i32* [ %0, %4 ], [ %0, %15 ], [ %39, %30 ]
%53 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %27, %15 ], [ %48, %30 ]
store i32 %53, i32* %2
ret i32* %52
}