#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 */
scalar_t__ VP8LFastSLog2(int const);
float CombinedShannonEntropy(const int X[256], const int Y[256]) {
  int i;
  double retval = 0.;
  int sumX = 0, sumXY = 0;
  for (i = 0; i < 256; ++i) {
    const int x = X[i];
    const int xy = x + Y[i];
    if (x != 0) {
      sumX += x;
      retval -= VP8LFastSLog2(x);
      sumXY += xy;
      retval -= VP8LFastSLog2(xy);
    } else if (xy != 0) {
      sumXY += xy;
      retval -= VP8LFastSLog2(xy);
    }
  }
  retval += VP8LFastSLog2(sumX) + VP8LFastSLog2(sumXY);
  return (float)retval;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<CombinedShannonEntropy>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x100,-0x14(%rbp)
jge    1206 <CombinedShannonEntropy+0xf6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
je     11c0 <CombinedShannonEntropy+0xb0>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%edi
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
cvtsi2sd %rax,%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%edi
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
cvtsi2sd %rax,%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
jmp    11f3 <CombinedShannonEntropy+0xe3>
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
je     11ee <CombinedShannonEntropy+0xde>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%edi
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
cvtsi2sd %rax,%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
jmp    11f3 <CombinedShannonEntropy+0xe3>
jmp    11f8 <CombinedShannonEntropy+0xe8>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    113d <CombinedShannonEntropy+0x2d>
mov    -0x24(%rbp),%edi
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%edi
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
cvtsi2sd %rax,%xmm0
addsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<CombinedShannonEntropy>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
xor    %ebx,%ebx
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %r13d,%r13d
xor    %r12d,%r12d
jmp    118f <CombinedShannonEntropy+0x7f>
xchg   %ax,%ax
add    %edi,%r12d
movsd  %xmm0,(%rsp)
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %rax,%xmm0
movsd  (%rsp),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rsp)
movsd  (%rsp),%xmm0
movsd  %xmm0,(%rsp)
add    %ebp,%r13d
mov    %ebp,%edi
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %rax,%xmm0
movsd  (%rsp),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rsp)
movsd  (%rsp),%xmm0
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x100,%rbx
je     11a3 <CombinedShannonEntropy+0x93>
mov    (%r15,%rbx,4),%edi
mov    (%r14,%rbx,4),%ebp
add    %edi,%ebp
test   %edi,%edi
jne    1130 <CombinedShannonEntropy+0x20>
test   %ebp,%ebp
jne    1158 <CombinedShannonEntropy+0x48>
jmp    1182 <CombinedShannonEntropy+0x72>
mov    %r12d,%edi
movsd  %xmm0,(%rsp)
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    %r13d,%edi
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
add    %rbp,%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %rax,%xmm0
movsd  (%rsp),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsd2ss %xmm1,%xmm0
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define float @CombinedShannonEntropy(i32* %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca double
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32* %1, i32** %4
store double 0.000000e+00, double* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %5
br label %11
11: ; preds = %60, %2
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp slt i32 %12, 256
br i1 %13, label %14, label %63
14: ; preds = %11
%15 = load i32*, i32** %3
%16 = load i32, i32* %5
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
store i32 %19, i32* %9
%20 = load i32, i32* %9
%21 = load i32*, i32** %4
%22 = load i32, i32* %5
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = add nsw i32 %20, %25
store i32 %26, i32* %10
%27 = load i32, i32* %9
%28 = icmp ne i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %46
29: ; preds = %14
%30 = load i32, i32* %9
%31 = load i32, i32* %7
%32 = add nsw i32 %31, %30
store i32 %32, i32* %7
%33 = load i32, i32* %9
%34 = call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %33)
%35 = sitofp i64 %34 to double
%36 = load double, double* %6
%37 = fsub double %36, %35
store double %37, double* %6
%38 = load i32, i32* %10
%39 = load i32, i32* %8
%40 = add nsw i32 %39, %38
store i32 %40, i32* %8
%41 = load i32, i32* %10
%42 = call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %41)
%43 = sitofp i64 %42 to double
%44 = load double, double* %6
%45 = fsub double %44, %43
store double %45, double* %6
br label %59
46: ; preds = %14
%47 = load i32, i32* %10
%48 = icmp ne i32 %47, 0
br i1 %48, label %49, label %58
49: ; preds = %46
%50 = load i32, i32* %10
%51 = load i32, i32* %8
%52 = add nsw i32 %51, %50
store i32 %52, i32* %8
%53 = load i32, i32* %10
%54 = call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %53)
%55 = sitofp i64 %54 to double
%56 = load double, double* %6
%57 = fsub double %56, %55
store double %57, double* %6
br label %58
58: ; preds = %49, %46
br label %59
59: ; preds = %58, %29
br label %60
60: ; preds = %59
%61 = load i32, i32* %5
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %5
br label %11
63: ; preds = %11
%64 = load i32, i32* %7
%65 = call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %64)
%66 = load i32, i32* %8
%67 = call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %66)
%68 = add nsw i64 %65, %67
%69 = sitofp i64 %68 to double
%70 = load double, double* %6
%71 = fadd double %70, %69
store double %71, double* %6
%72 = load double, double* %6
%73 = fptrunc double %72 to float
ret float %73
}

LLVM IR (-O2):
define float @CombinedShannonEntropy(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1) {
br label %3
3: ; preds = %2, %28
%4 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %32, %28 ]
%5 = phi double [ 0.000000e+00, %2 ], [ %31, %28 ]
%6 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %30, %28 ]
%7 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %29, %28 ]
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %4
%9 = load i32, i32* %8
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %4
%11 = load i32, i32* %10
%12 = add nsw i32 %11, %9
%13 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %13, label %19, label %14
14: ; preds = %3
%15 = add nsw i32 %9, %7
%16 = tail call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %9)
%17 = sitofp i64 %16 to double
%18 = fsub double %5, %17
br label %21
19: ; preds = %3
%20 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %20, label %28, label %21
21: ; preds = %19, %14
%22 = phi double [ %18, %14 ], [ %5, %19 ]
%23 = phi i32 [ %15, %14 ], [ %7, %19 ]
%24 = add nsw i32 %12, %6
%25 = tail call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %12)
%26 = sitofp i64 %25 to double
%27 = fsub double %22, %26
br label %28
28: ; preds = %21, %19
%29 = phi i32 [ %7, %19 ], [ %23, %21 ]
%30 = phi i32 [ %6, %19 ], [ %24, %21 ]
%31 = phi double [ %5, %19 ], [ %27, %21 ]
%32 = add nuw nsw i64 %4, 1
%33 = icmp eq i64 %32, 256
br i1 %33, label %34, label %3
34: ; preds = %28
%35 = tail call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %29)
%36 = tail call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %30)
%37 = add nsw i64 %36, %35
%38 = sitofp i64 %37 to double
%39 = fadd double %31, %38
%40 = fptrunc double %39 to float
ret float %40
}