#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 uint16_t;

/* Variables and functions */
int find_neighbors(long col, uint16_t (*cell)[col], long row, long sc, long sr,
                   int *dir_good) {
  int neighbor_count = 0;
  for (int i = 0; i < 4; i++)
    dir_good[i] = 0;
  if (sc != 0)
    if ((cell[sr][sc - 1] & 0x000F) == 0x000F) {
      neighbor_count++;
      dir_good[0] = 1;
    }
  if (sc != (col - 1))
    if ((cell[sr][sc + 1] & 0x000F) == 0x000F) {
      neighbor_count++;
      dir_good[2] = 1;
    }
  if (sr != 0)
    if ((cell[sr - 1][sc] & 0x000F) == 0x000F) {
      neighbor_count++;
      dir_good[3] = 1;
    }
  if (sr != (row - 1))
    if ((cell[sr + 1][sc] & 0x000F) == 0x000F) {
      neighbor_count++;
      dir_good[1] = 1;
    }
  return neighbor_count;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<find_neighbors>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x38(%rbp)
jge    1159 <find_neighbors+0x59>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1132 <find_neighbors+0x32>
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     11a7 <find_neighbors+0xa7>
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
and    $0xf,%eax
cmp    $0xf,%eax
jne    11a2 <find_neighbors+0xa2>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
jmp    11a7 <find_neighbors+0xa7>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
je     11fd <find_neighbors+0xfd>
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rax,%rcx,4),%eax
and    $0xf,%eax
cmp    $0xf,%eax
jne    11f8 <find_neighbors+0xf8>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movl   $0x1,0x8(%rax)
jmp    11fd <find_neighbors+0xfd>
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
je     124f <find_neighbors+0x14f>
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
imul   %rdx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
and    $0xf,%eax
cmp    $0xf,%eax
jne    124a <find_neighbors+0x14a>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movl   $0x1,0xc(%rax)
jmp    124f <find_neighbors+0x14f>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
je     12ab <find_neighbors+0x1ab>
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
add    $0x1,%rcx
imul   %rdx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
and    $0xf,%eax
cmp    $0xf,%eax
jne    12a6 <find_neighbors+0x1a6>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movl   $0x1,0x4(%rax)
jmp    12ab <find_neighbors+0x1ab>
mov    -0x34(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<find_neighbors>:
xorps  %xmm0,%xmm0
movups %xmm0,(%r9)
xor    %eax,%eax
test   %rcx,%rcx
je     1133 <find_neighbors+0x33>
mov    %r8,%r10
imul   %rdi,%r10
lea    (%rsi,%r10,4),%r10
mov    -0x4(%r10,%rcx,4),%r10d
not    %r10d
test   $0xf,%r10b
jne    1133 <find_neighbors+0x33>
movl   $0x1,(%r9)
mov    $0x1,%eax
lea    -0x1(%rdi),%r10
cmp    %rcx,%r10
je     1160 <find_neighbors+0x60>
mov    %r8,%r10
imul   %rdi,%r10
lea    (%rsi,%r10,4),%r10
mov    0x4(%r10,%rcx,4),%r10d
not    %r10d
test   $0xf,%r10b
jne    1160 <find_neighbors+0x60>
add    $0x1,%eax
movl   $0x1,0x8(%r9)
test   %r8,%r8
je     1189 <find_neighbors+0x89>
lea    -0x1(%r8),%r10
imul   %rdi,%r10
lea    (%rsi,%r10,4),%r10
mov    (%r10,%rcx,4),%r10d
not    %r10d
test   $0xf,%r10b
jne    1189 <find_neighbors+0x89>
add    $0x1,%eax
movl   $0x1,0xc(%r9)
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
cmp    %r8,%rdx
je     11b3 <find_neighbors+0xb3>
add    $0x1,%r8
imul   %rdi,%r8
lea    (%rsi,%r8,4),%rdx
mov    (%rdx,%rcx,4),%ecx
not    %ecx
test   $0xf,%cl
jne    11b3 <find_neighbors+0xb3>
add    $0x1,%eax
movl   $0x1,0x4(%r9)
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @find_neighbors(i64 %0, i32* %1, i64 %2, i64 %3, i64 %4, i32* %5) {
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i32*
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i64 %0, i64* %7
store i32* %1, i32** %8
store i64 %2, i64* %9
store i64 %3, i64* %10
store i64 %4, i64* %11
store i32* %5, i32** %12
%15 = load i64, i64* %7
store i32 0, i32* %13
store i32 0, i32* %14
br label %16
16: ; preds = %24, %6
%17 = load i32, i32* %14
%18 = icmp slt i32 %17, 4
br i1 %18, label %19, label %27
19: ; preds = %16
%20 = load i32*, i32** %12
%21 = load i32, i32* %14
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
store i32 0, i32* %23
br label %24
24: ; preds = %19
%25 = load i32, i32* %14
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %14
br label %16
27: ; preds = %16
%28 = load i64, i64* %10
%29 = icmp ne i64 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %47
30: ; preds = %27
%31 = load i32*, i32** %8
%32 = load i64, i64* %11
%33 = mul nsw i64 %32, %15
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i64, i64* %10
%36 = sub nsw i64 %35, 1
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = and i32 %38, 15
%40 = icmp eq i32 %39, 15
br i1 %40, label %41, label %46
41: ; preds = %30
%42 = load i32, i32* %13
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %13
%44 = load i32*, i32** %12
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 0
store i32 1, i32* %45
br label %46
46: ; preds = %41, %30
br label %47
47: ; preds = %46, %27
%48 = load i64, i64* %10
%49 = load i64, i64* %7
%50 = sub nsw i64 %49, 1
%51 = icmp ne i64 %48, %50
br i1 %51, label %52, label %69
52: ; preds = %47
%53 = load i32*, i32** %8
%54 = load i64, i64* %11
%55 = mul nsw i64 %54, %15
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i64, i64* %10
%58 = add nsw i64 %57, 1
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = and i32 %60, 15
%62 = icmp eq i32 %61, 15
br i1 %62, label %63, label %68
63: ; preds = %52
%64 = load i32, i32* %13
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %13
%66 = load i32*, i32** %12
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 2
store i32 1, i32* %67
br label %68
68: ; preds = %63, %52
br label %69
69: ; preds = %68, %47
%70 = load i64, i64* %11
%71 = icmp ne i64 %70, 0
br i1 %71, label %72, label %89
72: ; preds = %69
%73 = load i32*, i32** %8
%74 = load i64, i64* %11
%75 = sub nsw i64 %74, 1
%76 = mul nsw i64 %75, %15
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %76
%78 = load i64, i64* %10
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %78
%80 = load i32, i32* %79
%81 = and i32 %80, 15
%82 = icmp eq i32 %81, 15
br i1 %82, label %83, label %88
83: ; preds = %72
%84 = load i32, i32* %13
%85 = add nsw i32 %84, 1
store i32 %85, i32* %13
%86 = load i32*, i32** %12
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 3
store i32 1, i32* %87
br label %88
88: ; preds = %83, %72
br label %89
89: ; preds = %88, %69
%90 = load i64, i64* %11
%91 = load i64, i64* %9
%92 = sub nsw i64 %91, 1
%93 = icmp ne i64 %90, %92
br i1 %93, label %94, label %111
94: ; preds = %89
%95 = load i32*, i32** %8
%96 = load i64, i64* %11
%97 = add nsw i64 %96, 1
%98 = mul nsw i64 %97, %15
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %95, i64 %98
%100 = load i64, i64* %10
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %99, i64 %100
%102 = load i32, i32* %101
%103 = and i32 %102, 15
%104 = icmp eq i32 %103, 15
br i1 %104, label %105, label %110
105: ; preds = %94
%106 = load i32, i32* %13
%107 = add nsw i32 %106, 1
store i32 %107, i32* %13
%108 = load i32*, i32** %12
%109 = getelementptr inbounds i32, i32* %108, i64 1
store i32 1, i32* %109
br label %110
110: ; preds = %105, %94
br label %111
111: ; preds = %110, %89
%112 = load i32, i32* %13
ret i32 %112
}

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