int add(int a, int b) {
  int carry = 0;
  int mask = 0;
  int a_bit = 0;
  int b_bit = 0;
  int result = 0;
  for (int i = 0; i < 32; i++) {
    mask = 1 << i;
    a_bit = a & mask;
    b_bit = b & mask;
    if (carry) {
      if (a_bit && b_bit) {
        result |= mask;
      } else if (!a_bit && !b_bit) {
        result |= mask;
        carry = 0;
      }
    } else {
      if (a_bit && b_bit) {
        carry = 1;
      } else if ((a_bit && !b_bit) || (!a_bit && b_bit)) {
        result |= mask;
      }
    }
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<add>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x20,-0x20(%rbp)
jge    1225 <add+0x125>
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     11b7 <add+0xb7>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
je     1189 <add+0x89>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
je     1189 <add+0x89>
mov    -0x10(%rbp),%eax
or     -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11b2 <add+0xb2>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    11ad <add+0xad>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    11ad <add+0xad>
mov    -0x10(%rbp),%eax
or     -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
jmp    11b2 <add+0xb2>
jmp    1212 <add+0x112>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
je     11d7 <add+0xd7>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
je     11d7 <add+0xd7>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
jmp    120d <add+0x10d>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
je     11eb <add+0xeb>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
je     11ff <add+0xff>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    1208 <add+0x108>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
je     1208 <add+0x108>
mov    -0x10(%rbp),%eax
or     -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    120d <add+0x10d>
jmp    1212 <add+0x112>
jmp    1217 <add+0x117>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1134 <add+0x34>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<add>:
push   %rbx
mov    %esi,%r9d
or     %edi,%r9d
xor    %r8d,%r8d
xor    %ecx,%ecx
xor    %eax,%eax
xor    %r10d,%r10d
jmp    1131 <add+0x31>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
or     %r11d,%eax
mov    $0x1,%r10d
add    $0x1,%ecx
cmp    $0x20,%ecx
je     1194 <add+0x94>
mov    $0x1,%r11d
shl    %cl,%r11d
bt     %ecx,%edi
setb   %bl
bt     %ecx,%esi
setb   %dl
and    %bl,%dl
test   %r10d,%r10d
je     1170 <add+0x70>
test   %dl,%dl
jne    1120 <add+0x20>
xor    %r10d,%r10d
test   %r9d,%r11d
setne  %r10b
cmovne %r8d,%r11d
jmp    118f <add+0x8f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x1,%r10d
test   %dl,%dl
jne    1129 <add+0x29>
test   %esi,%r11d
setne  %dl
test   %edi,%r11d
setne  %bl
xor    %r10d,%r10d
xor    %dl,%bl
cmove  %r10d,%r11d
or     %r11d,%eax
jmp    1129 <add+0x29>
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @add(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
br label %11
11: ; preds = %73, %2
%12 = load i32, i32* %10
%13 = icmp slt i32 %12, 32
br i1 %13, label %14, label %76
14: ; preds = %11
%15 = load i32, i32* %10
%16 = shl i32 1, %15
store i32 %16, i32* %6
%17 = load i32, i32* %3
%18 = load i32, i32* %6
%19 = and i32 %17, %18
store i32 %19, i32* %7
%20 = load i32, i32* %4
%21 = load i32, i32* %6
%22 = and i32 %20, %21
store i32 %22, i32* %8
%23 = load i32, i32* %5
%24 = icmp ne i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %47
25: ; preds = %14
%26 = load i32, i32* %7
%27 = icmp ne i32 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %35
28: ; preds = %25
%29 = load i32, i32* %8
%30 = icmp ne i32 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %35
31: ; preds = %28
%32 = load i32, i32* %6
%33 = load i32, i32* %9
%34 = or i32 %33, %32
store i32 %34, i32* %9
br label %46
35: ; preds = %28, %25
%36 = load i32, i32* %7
%37 = icmp ne i32 %36, 0
br i1 %37, label %45, label %38
38: ; preds = %35
%39 = load i32, i32* %8
%40 = icmp ne i32 %39, 0
br i1 %40, label %45, label %41
41: ; preds = %38
%42 = load i32, i32* %6
%43 = load i32, i32* %9
%44 = or i32 %43, %42
store i32 %44, i32* %9
store i32 0, i32* %5
br label %45
45: ; preds = %41, %38, %35
br label %46
46: ; preds = %45, %31
br label %72
47: ; preds = %14
%48 = load i32, i32* %7
%49 = icmp ne i32 %48, 0
br i1 %49, label %50, label %54
50: ; preds = %47
%51 = load i32, i32* %8
%52 = icmp ne i32 %51, 0
br i1 %52, label %53, label %54
53: ; preds = %50
store i32 1, i32* %5
br label %71
54: ; preds = %50, %47
%55 = load i32, i32* %7
%56 = icmp ne i32 %55, 0
br i1 %56, label %57, label %60
57: ; preds = %54
%58 = load i32, i32* %8
%59 = icmp ne i32 %58, 0
br i1 %59, label %60, label %66
60: ; preds = %57, %54
%61 = load i32, i32* %7
%62 = icmp ne i32 %61, 0
br i1 %62, label %70, label %63
63: ; preds = %60
%64 = load i32, i32* %8
%65 = icmp ne i32 %64, 0
br i1 %65, label %66, label %70
66: ; preds = %63, %57
%67 = load i32, i32* %6
%68 = load i32, i32* %9
%69 = or i32 %68, %67
store i32 %69, i32* %9
br label %70
70: ; preds = %66, %63, %60
br label %71
71: ; preds = %70, %53
br label %72
72: ; preds = %71, %46
br label %73
73: ; preds = %72
%74 = load i32, i32* %10
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %10
br label %11
76: ; preds = %11
%77 = load i32, i32* %9
ret i32 %77
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @add(i32 %0, i32 %1) {
%3 = or i32 %1, %0
br label %5
4: ; preds = %31
ret i32 %33
5: ; preds = %2, %31
%6 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %34, %31 ]
%7 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %33, %31 ]
%8 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %32, %31 ]
%9 = shl nuw i32 1, %6
%10 = and i32 %9, %0
%11 = and i32 %9, %1
%12 = icmp eq i32 %8, 0
%13 = icmp ne i32 %10, 0
%14 = icmp ne i32 %11, 0
%15 = and i1 %13, %14
br i1 %12, label %26, label %16
16: ; preds = %5
br i1 %15, label %17, label %19
17: ; preds = %16
%18 = or i32 %9, %7
br label %31
19: ; preds = %16
%20 = and i32 %9, %3
%21 = icmp eq i32 %20, 0
%22 = xor i1 %21, true
%23 = zext i1 %22 to i32
%24 = select i1 %21, i32 %9, i32 0
%25 = or i32 %24, %7
br label %31
26: ; preds = %5
br i1 %15, label %31, label %27
27: ; preds = %26
%28 = xor i1 %13, %14
%29 = select i1 %28, i32 %9, i32 0
%30 = or i32 %29, %7
br label %31
31: ; preds = %27, %19, %26, %17
%32 = phi i32 [ 1, %17 ], [ %23, %19 ], [ 1, %26 ], [ 0, %27 ]
%33 = phi i32 [ %18, %17 ], [ %25, %19 ], [ %7, %26 ], [ %30, %27 ]
%34 = add nuw nsw i32 %6, 1
%35 = icmp eq i32 %34, 32
br i1 %35, label %4, label %5
}