#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 uint32_t;

/* Variables and functions */
scalar_t__ M_SQRT1_2;
float fabsf(float const);
uint32_t quatcompress(float const q[4]) {
  unsigned i_largest = 0;
  for (unsigned i = 1; i < 4; ++i) {
    if (fabsf(q[i]) > fabsf(q[i_largest])) {
      i_largest = i;
    }
  }
  unsigned negate = q[i_largest] < 0;
  uint32_t comp = i_largest;
  for (unsigned i = 0; i < 4; ++i) {
    if (i != i_largest) {
      unsigned negbit = (q[i] < 0) ^ negate;
      unsigned mag = ((1 << 9) - 1) * (fabsf(q[i]) / (float)M_SQRT1_2) + 0.5f;
      comp = (comp << 10) | (negbit << 9) | mag;
    }
  }
  return comp;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quatcompress>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x10(%rbp)
jae    1170 <quatcompress+0x70>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movaps 0xecd(%rip),%xmm1
pand   %xmm1,%xmm0
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
movaps 0xeb6(%rip),%xmm2
pand   %xmm2,%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
jbe    115d <quatcompress+0x5d>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1162 <quatcompress+0x62>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1116 <quatcompress+0x16>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
xorps  %xmm0,%xmm0
ucomiss (%rax,%rcx,4),%xmm0
seta   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x1c(%rbp)
jae    123a <quatcompress+0x13a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
je     1227 <quatcompress+0x127>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm1
xorps  %xmm0,%xmm0
ucomiss %xmm1,%xmm0
seta   %al
movzbl %al,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movaps 0xe21(%rip),%xmm1
pand   %xmm1,%xmm0
mov    0x2df6(%rip),%rax
cvtsi2ssq (%rax),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  0xe15(%rip),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  0xe0d(%rip),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
cvttss2si %xmm0,%rax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0xa,%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
shl    $0x9,%ecx
or     %ecx,%eax
or     -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    122c <quatcompress+0x12c>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1196 <quatcompress+0x96>
mov    -0x18(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quatcompress>:
movq   (%rdi),%xmm6
movdqa 0xef4(%rip),%xmm3
movdqa %xmm6,%xmm1
pand   %xmm3,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm7
xor    %eax,%eax
ucomiss %xmm1,%xmm7
seta   %al
movd   0x8(%rdi),%xmm9
movdqa %xmm9,%xmm2
pand   %xmm3,%xmm2
movd   (%rdi,%rax,4),%xmm0
pand   %xmm3,%xmm0
ucomiss %xmm0,%xmm2
mov    $0x2,%edx
cmovbe %eax,%edx
movd   0xc(%rdi),%xmm8
movdqa %xmm8,%xmm0
pand   %xmm3,%xmm0
movd   (%rdi,%rdx,4),%xmm4
pand   %xmm3,%xmm4
ucomiss %xmm4,%xmm0
mov    $0x3,%ecx
cmovbe %edx,%ecx
movss  (%rdi,%rcx,4),%xmm5
mov    0x2e6d(%rip),%rax
cvtsi2ssq (%rax),%xmm10
test   %ecx,%ecx
je     11c0 <quatcompress+0xc0>
pxor   %xmm3,%xmm3
ucomiss %xmm5,%xmm3
seta   %al
ucomiss %xmm6,%xmm3
seta   %dl
xor    %al,%dl
divss  %xmm10,%xmm1
mulss  0xe75(%rip),%xmm1
addss  0xe71(%rip),%xmm1
cvttss2si %xmm1,%rax
mov    %ecx,%esi
shl    $0xa,%esi
movzbl %dl,%edx
shl    $0x9,%edx
or     %esi,%edx
or     %eax,%edx
mov    %edx,%eax
cmp    $0x1,%ecx
jne    11c2 <quatcompress+0xc2>
jmp    120b <quatcompress+0x10b>
xor    %edx,%edx
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomiss %xmm5,%xmm1
seta   %sil
shufps $0x55,%xmm6,%xmm6
ucomiss %xmm6,%xmm1
seta   %al
xor    %sil,%al
divss  %xmm10,%xmm7
mulss  0xe2a(%rip),%xmm7
addss  0xe26(%rip),%xmm7
cvttss2si %xmm7,%rsi
shl    $0xa,%edx
movzbl %al,%eax
shl    $0x9,%eax
or     %edx,%eax
or     %esi,%eax
cmp    $0x2,%ecx
jne    120b <quatcompress+0x10b>
ucomiss %xmm4,%xmm0
jbe    124b <quatcompress+0x14b>
ret
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomiss %xmm5,%xmm1
seta   %cl
ucomiss %xmm9,%xmm1
seta   %dl
divss  %xmm10,%xmm2
mulss  0xde8(%rip),%xmm2
addss  0xde4(%rip),%xmm2
xor    %cl,%dl
cvttss2si %xmm2,%rcx
shl    $0xa,%eax
movzbl %dl,%edx
shl    $0x9,%edx
or     %eax,%edx
or     %ecx,%edx
mov    %edx,%eax
ucomiss %xmm4,%xmm0
ja     120a <quatcompress+0x10a>
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomiss %xmm5,%xmm1
seta   %cl
ucomiss %xmm8,%xmm1
seta   %dl
divss  %xmm10,%xmm0
mulss  0xda8(%rip),%xmm0
addss  0xda4(%rip),%xmm0
xor    %cl,%dl
cvttss2si %xmm0,%rcx
shl    $0xa,%eax
movzbl %dl,%edx
shl    $0x9,%edx
or     %eax,%edx
or     %ecx,%edx
mov    %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
@M_SQRT1_2 = global i64 0
define i32 @quatcompress(float* %0) {
%2 = alloca float*
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store float* %0, float** %2
store i32 0, i32* %3
store i32 1, i32* %4
br label %10
10: ; preds = %30, %1
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp ult i32 %11, 4
br i1 %12, label %13, label %33
13: ; preds = %10
%14 = load float*, float** %2
%15 = load i32, i32* %4
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds float, float* %14, i64 %16
%18 = load float, float* %17
%19 = call float @llvm.fabs.f32(float %18)
%20 = load float*, float** %2
%21 = load i32, i32* %3
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds float, float* %20, i64 %22
%24 = load float, float* %23
%25 = call float @llvm.fabs.f32(float %24)
%26 = fcmp ogt float %19, %25
br i1 %26, label %27, label %29
27: ; preds = %13
%28 = load i32, i32* %4
store i32 %28, i32* %3
br label %29
29: ; preds = %27, %13
br label %30
30: ; preds = %29
%31 = load i32, i32* %4
%32 = add i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %4
br label %10
33: ; preds = %10
%34 = load float*, float** %2
%35 = load i32, i32* %3
%36 = zext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds float, float* %34, i64 %36
%38 = load float, float* %37
%39 = fcmp olt float %38, 0.000000e+00
%40 = zext i1 %39 to i32
store i32 %40, i32* %5
%41 = load i32, i32* %3
store i32 %41, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %42
42: ; preds = %78, %33
%43 = load i32, i32* %7
%44 = icmp ult i32 %43, 4
br i1 %44, label %45, label %81
45: ; preds = %42
%46 = load i32, i32* %7
%47 = load i32, i32* %3
%48 = icmp ne i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %77
49: ; preds = %45
%50 = load float*, float** %2
%51 = load i32, i32* %7
%52 = zext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds float, float* %50, i64 %52
%54 = load float, float* %53
%55 = fcmp olt float %54, 0.000000e+00
%56 = zext i1 %55 to i32
%57 = load i32, i32* %5
%58 = xor i32 %56, %57
store i32 %58, i32* %8
%59 = load float*, float** %2
%60 = load i32, i32* %7
%61 = zext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds float, float* %59, i64 %61
%63 = load float, float* %62
%64 = call float @llvm.fabs.f32(float %63)
%65 = load i64, i64* @M_SQRT1_2
%66 = sitofp i64 %65 to float
%67 = fdiv float %64, %66
%68 = call float @llvm.fmuladd.f32(float 5.110000e+02, float %67, float 5.000000e-01)
%69 = fptoui float %68 to i32
store i32 %69, i32* %9
%70 = load i32, i32* %6
%71 = shl i32 %70, 10
%72 = load i32, i32* %8
%73 = shl i32 %72, 9
%74 = or i32 %71, %73
%75 = load i32, i32* %9
%76 = or i32 %74, %75
store i32 %76, i32* %6
br label %77
77: ; preds = %49, %45
br label %78
78: ; preds = %77
%79 = load i32, i32* %7
%80 = add i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %7
br label %42
81: ; preds = %42
%82 = load i32, i32* %6
ret i32 %82
}

LLVM IR (-O2):
@M_SQRT1_2 = global i64 0
define i32 @quatcompress(float* nocapture %0) {
%2 = bitcast float* %0 to <2 x float>*
%3 = load <2 x float>, <2 x float>* %2
%4 = call <2 x float> @llvm.fabs.v2f32(<2 x float> %3)
%5 = extractelement <2 x float> %4, i64 0
%6 = extractelement <2 x float> %4, i64 1
%7 = fcmp ogt float %6, %5
%8 = zext i1 %7 to i32
%9 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 2
%10 = load float, float* %9
%11 = tail call float @llvm.fabs.f32(float %10)
%12 = zext i1 %7 to i64
%13 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %12
%14 = load float, float* %13
%15 = tail call float @llvm.fabs.f32(float %14)
%16 = fcmp ogt float %11, %15
%17 = select i1 %16, i32 2, i32 %8
%18 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 3
%19 = load float, float* %18
%20 = tail call float @llvm.fabs.f32(float %19)
%21 = zext i32 %17 to i64
%22 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %21
%23 = load float, float* %22
%24 = tail call float @llvm.fabs.f32(float %23)
%25 = fcmp ogt float %20, %24
%26 = select i1 %25, i32 3, i32 %17
%27 = zext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds float, float* %0, i64 %27
%29 = load float, float* %28
%30 = fcmp olt float %29, 0.000000e+00
%31 = load i64, i64* @M_SQRT1_2
%32 = sitofp i64 %31 to float
%33 = icmp eq i32 %26, 0
br i1 %33, label %46, label %34
34: ; preds = %1
%35 = extractelement <2 x float> %3, i64 0
%36 = fcmp olt float %35, 0.000000e+00
%37 = xor i1 %30, %36
%38 = fdiv float %5, %32
%39 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %38, float 5.110000e+02, float 5.000000e-01)
%40 = fptoui float %39 to i32
%41 = shl nuw nsw i32 %26, 10
%42 = select i1 %37, i32 512, i32 0
%43 = or i32 %42, %41
%44 = or i32 %43, %40
%45 = icmp eq i32 %26, 1
br i1 %45, label %59, label %46
46: ; preds = %1, %34
%47 = phi i32 [ %44, %34 ], [ 0, %1 ]
%48 = extractelement <2 x float> %3, i64 1
%49 = fcmp olt float %48, 0.000000e+00
%50 = xor i1 %30, %49
%51 = fdiv float %6, %32
%52 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %51, float 5.110000e+02, float 5.000000e-01)
%53 = fptoui float %52 to i32
%54 = shl i32 %47, 10
%55 = select i1 %50, i32 512, i32 0
%56 = or i32 %55, %54
%57 = or i32 %56, %53
%58 = icmp eq i32 %26, 2
br i1 %58, label %70, label %59
59: ; preds = %34, %46
%60 = phi i32 [ %57, %46 ], [ %44, %34 ]
%61 = fcmp olt float %10, 0.000000e+00
%62 = xor i1 %30, %61
%63 = fdiv float %11, %32
%64 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %63, float 5.110000e+02, float 5.000000e-01)
%65 = fptoui float %64 to i32
%66 = shl i32 %60, 10
%67 = select i1 %62, i32 512, i32 0
%68 = or i32 %67, %66
%69 = or i32 %68, %65
br label %70
70: ; preds = %59, %46
%71 = phi i32 [ %69, %59 ], [ %57, %46 ]
br i1 %25, label %82, label %72
72: ; preds = %70
%73 = fcmp olt float %19, 0.000000e+00
%74 = xor i1 %30, %73
%75 = fdiv float %20, %32
%76 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %75, float 5.110000e+02, float 5.000000e-01)
%77 = fptoui float %76 to i32
%78 = shl i32 %71, 10
%79 = select i1 %74, i32 512, i32 0
%80 = or i32 %79, %78
%81 = or i32 %80, %77
br label %82
82: ; preds = %72, %70
%83 = phi i32 [ %81, %72 ], [ %71, %70 ]
ret i32 %83
}