#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 */
void xtheta(uint32_t *a) {
  uint32_t b[3];
  b[0] = a[0] ^ (a[0] >> 16) ^ (a[1] << 16) ^ (a[1] >> 16) ^ (a[2] << 16) ^
         (a[1] >> 24) ^ (a[2] << 8) ^ (a[2] >> 8) ^ (a[0] << 24) ^
         (a[2] >> 16) ^ (a[0] << 16) ^ (a[2] >> 24) ^ (a[0] << 8);
  b[1] = a[1] ^ (a[1] >> 16) ^ (a[2] << 16) ^ (a[2] >> 16) ^ (a[0] << 16) ^
         (a[2] >> 24) ^ (a[0] << 8) ^ (a[0] >> 8) ^ (a[1] << 24) ^
         (a[0] >> 16) ^ (a[1] << 16) ^ (a[0] >> 24) ^ (a[1] << 8);
  b[2] = a[2] ^ (a[2] >> 16) ^ (a[0] << 16) ^ (a[0] >> 16) ^ (a[1] << 16) ^
         (a[0] >> 24) ^ (a[1] << 8) ^ (a[1] >> 8) ^ (a[2] << 24) ^
         (a[1] >> 16) ^ (a[2] << 16) ^ (a[1] >> 24) ^ (a[2] << 8);
  a[0] = b[0];
  a[1] = b[1];
  a[2] = b[2];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<xtheta>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
sar    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rcx),%ecx
shl    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rcx),%ecx
sar    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x8(%rcx),%ecx
shl    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rcx),%ecx
sar    $0x18,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x8(%rcx),%ecx
shl    $0x8,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x8(%rcx),%ecx
sar    $0x8,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
shl    $0x18,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x8(%rcx),%ecx
sar    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
shl    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x8(%rcx),%ecx
sar    $0x18,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
shl    $0x8,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x4(%rax),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rcx),%ecx
sar    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x8(%rcx),%ecx
shl    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x8(%rcx),%ecx
sar    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
shl    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x8(%rcx),%ecx
sar    $0x18,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
shl    $0x8,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
sar    $0x8,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rcx),%ecx
shl    $0x18,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
sar    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rcx),%ecx
shl    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
sar    $0x18,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rcx),%ecx
shl    $0x8,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x8(%rcx),%ecx
sar    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
shl    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
sar    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rcx),%ecx
shl    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%ecx
sar    $0x18,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rcx),%ecx
shl    $0x8,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rcx),%ecx
sar    $0x8,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x8(%rcx),%ecx
shl    $0x18,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rcx),%ecx
sar    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x8(%rcx),%ecx
shl    $0x10,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x4(%rcx),%ecx
sar    $0x18,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x8(%rcx),%ecx
shl    $0x8,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x8(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<xtheta>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    (%rdi),%ebp
mov    0x4(%rdi),%r13d
mov    %ebp,%r15d
sar    $0x10,%r15d
mov    %r15d,%eax
xor    %ebp,%eax
mov    %r13d,%r11d
shl    $0x10,%r11d
mov    %r13d,%r10d
sar    $0x10,%r10d
mov    0x8(%rdi),%edx
mov    %edx,%r8d
shl    $0x10,%r8d
mov    %r13d,%ecx
sar    $0x18,%ecx
mov    %edx,%r9d
shl    $0x8,%r9d
mov    %edx,%r14d
sar    $0x8,%r14d
mov    %ebp,%ebx
shl    $0x18,%ebx
mov    %ebp,%r12d
shl    $0x10,%r12d
mov    %ebp,%esi
shl    $0x8,%esi
xor    %r12d,%ebx
xor    %eax,%ebx
mov    %ebp,%eax
sar    $0x8,%eax
xor    %esi,%eax
xor    %r11d,%esi
xor    %r10d,%esi
xor    %ebx,%esi
mov    %ecx,%ebx
xor    %r8d,%ebx
xor    %r9d,%ebx
xor    %r14d,%ebx
mov    %r12d,%r14d
xor    %r15d,%r12d
xor    %esi,%ebx
mov    %edx,%esi
sar    $0x10,%esi
xor    %r13d,%r14d
xor    %r14d,%eax
mov    %r13d,%r14d
shl    $0x18,%r14d
sar    $0x18,%ebp
xor    %ebp,%r15d
xor    %r10d,%r15d
xor    %eax,%r15d
mov    %r13d,%eax
shl    $0x8,%eax
xor    %r11d,%r14d
xor    %eax,%r14d
xor    %r8d,%r14d
xor    %r15d,%r14d
mov    %edx,%r15d
sar    $0x18,%r15d
xor    %esi,%r15d
xor    %r15d,%ebx
xor    %r15d,%r14d
xor    %edx,%ebp
xor    %r12d,%ebp
xor    %r11d,%eax
sar    $0x8,%r13d
xor    %r13d,%eax
xor    %ebp,%eax
xor    %r10d,%ecx
xor    %esi,%ecx
shl    $0x18,%edx
xor    %edx,%ecx
xor    %eax,%ecx
xor    %r8d,%r9d
xor    %ecx,%r9d
mov    %ebx,(%rdi)
mov    %r14d,0x4(%rdi)
mov    %r9d,0x8(%rdi)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @xtheta(i32* %0) {
%2 = alloca i32*
%3 = alloca [3 x i32]
store i32* %0, i32** %2
%4 = load i32*, i32** %2
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 0
%6 = load i32, i32* %5
%7 = load i32*, i32** %2
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 0
%9 = load i32, i32* %8
%10 = ashr i32 %9, 16
%11 = xor i32 %6, %10
%12 = load i32*, i32** %2
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 1
%14 = load i32, i32* %13
%15 = shl i32 %14, 16
%16 = xor i32 %11, %15
%17 = load i32*, i32** %2
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 1
%19 = load i32, i32* %18
%20 = ashr i32 %19, 16
%21 = xor i32 %16, %20
%22 = load i32*, i32** %2
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 2
%24 = load i32, i32* %23
%25 = shl i32 %24, 16
%26 = xor i32 %21, %25
%27 = load i32*, i32** %2
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 1
%29 = load i32, i32* %28
%30 = ashr i32 %29, 24
%31 = xor i32 %26, %30
%32 = load i32*, i32** %2
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 2
%34 = load i32, i32* %33
%35 = shl i32 %34, 8
%36 = xor i32 %31, %35
%37 = load i32*, i32** %2
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 2
%39 = load i32, i32* %38
%40 = ashr i32 %39, 8
%41 = xor i32 %36, %40
%42 = load i32*, i32** %2
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 0
%44 = load i32, i32* %43
%45 = shl i32 %44, 24
%46 = xor i32 %41, %45
%47 = load i32*, i32** %2
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 2
%49 = load i32, i32* %48
%50 = ashr i32 %49, 16
%51 = xor i32 %46, %50
%52 = load i32*, i32** %2
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 0
%54 = load i32, i32* %53
%55 = shl i32 %54, 16
%56 = xor i32 %51, %55
%57 = load i32*, i32** %2
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 2
%59 = load i32, i32* %58
%60 = ashr i32 %59, 24
%61 = xor i32 %56, %60
%62 = load i32*, i32** %2
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 0
%64 = load i32, i32* %63
%65 = shl i32 %64, 8
%66 = xor i32 %61, %65
%67 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %3, i64 0, i64 0
store i32 %66, i32* %67
%68 = load i32*, i32** %2
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 1
%70 = load i32, i32* %69
%71 = load i32*, i32** %2
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 1
%73 = load i32, i32* %72
%74 = ashr i32 %73, 16
%75 = xor i32 %70, %74
%76 = load i32*, i32** %2
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 2
%78 = load i32, i32* %77
%79 = shl i32 %78, 16
%80 = xor i32 %75, %79
%81 = load i32*, i32** %2
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 2
%83 = load i32, i32* %82
%84 = ashr i32 %83, 16
%85 = xor i32 %80, %84
%86 = load i32*, i32** %2
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 0
%88 = load i32, i32* %87
%89 = shl i32 %88, 16
%90 = xor i32 %85, %89
%91 = load i32*, i32** %2
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 2
%93 = load i32, i32* %92
%94 = ashr i32 %93, 24
%95 = xor i32 %90, %94
%96 = load i32*, i32** %2
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %96, i64 0
%98 = load i32, i32* %97
%99 = shl i32 %98, 8
%100 = xor i32 %95, %99
%101 = load i32*, i32** %2
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %101, i64 0
%103 = load i32, i32* %102
%104 = ashr i32 %103, 8
%105 = xor i32 %100, %104
%106 = load i32*, i32** %2
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %106, i64 1
%108 = load i32, i32* %107
%109 = shl i32 %108, 24
%110 = xor i32 %105, %109
%111 = load i32*, i32** %2
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %111, i64 0
%113 = load i32, i32* %112
%114 = ashr i32 %113, 16
%115 = xor i32 %110, %114
%116 = load i32*, i32** %2
%117 = getelementptr inbounds i32, i32* %116, i64 1
%118 = load i32, i32* %117
%119 = shl i32 %118, 16
%120 = xor i32 %115, %119
%121 = load i32*, i32** %2
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %121, i64 0
%123 = load i32, i32* %122
%124 = ashr i32 %123, 24
%125 = xor i32 %120, %124
%126 = load i32*, i32** %2
%127 = getelementptr inbounds i32, i32* %126, i64 1
%128 = load i32, i32* %127
%129 = shl i32 %128, 8
%130 = xor i32 %125, %129
%131 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %3, i64 0, i64 1
store i32 %130, i32* %131
%132 = load i32*, i32** %2
%133 = getelementptr inbounds i32, i32* %132, i64 2
%134 = load i32, i32* %133
%135 = load i32*, i32** %2
%136 = getelementptr inbounds i32, i32* %135, i64 2
%137 = load i32, i32* %136
%138 = ashr i32 %137, 16
%139 = xor i32 %134, %138
%140 = load i32*, i32** %2
%141 = getelementptr inbounds i32, i32* %140, i64 0
%142 = load i32, i32* %141
%143 = shl i32 %142, 16
%144 = xor i32 %139, %143
%145 = load i32*, i32** %2
%146 = getelementptr inbounds i32, i32* %145, i64 0
%147 = load i32, i32* %146
%148 = ashr i32 %147, 16
%149 = xor i32 %144, %148
%150 = load i32*, i32** %2
%151 = getelementptr inbounds i32, i32* %150, i64 1
%152 = load i32, i32* %151
%153 = shl i32 %152, 16
%154 = xor i32 %149, %153
%155 = load i32*, i32** %2
%156 = getelementptr inbounds i32, i32* %155, i64 0
%157 = load i32, i32* %156
%158 = ashr i32 %157, 24
%159 = xor i32 %154, %158
%160 = load i32*, i32** %2
%161 = getelementptr inbounds i32, i32* %160, i64 1
%162 = load i32, i32* %161
%163 = shl i32 %162, 8
%164 = xor i32 %159, %163
%165 = load i32*, i32** %2
%166 = getelementptr inbounds i32, i32* %165, i64 1
%167 = load i32, i32* %166
%168 = ashr i32 %167, 8
%169 = xor i32 %164, %168
%170 = load i32*, i32** %2
%171 = getelementptr inbounds i32, i32* %170, i64 2
%172 = load i32, i32* %171
%173 = shl i32 %172, 24
%174 = xor i32 %169, %173
%175 = load i32*, i32** %2
%176 = getelementptr inbounds i32, i32* %175, i64 1
%177 = load i32, i32* %176
%178 = ashr i32 %177, 16
%179 = xor i32 %174, %178
%180 = load i32*, i32** %2
%181 = getelementptr inbounds i32, i32* %180, i64 2
%182 = load i32, i32* %181
%183 = shl i32 %182, 16
%184 = xor i32 %179, %183
%185 = load i32*, i32** %2
%186 = getelementptr inbounds i32, i32* %185, i64 1
%187 = load i32, i32* %186
%188 = ashr i32 %187, 24
%189 = xor i32 %184, %188
%190 = load i32*, i32** %2
%191 = getelementptr inbounds i32, i32* %190, i64 2
%192 = load i32, i32* %191
%193 = shl i32 %192, 8
%194 = xor i32 %189, %193
%195 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %3, i64 0, i64 2
store i32 %194, i32* %195
%196 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %3, i64 0, i64 0
%197 = load i32, i32* %196
%198 = load i32*, i32** %2
%199 = getelementptr inbounds i32, i32* %198, i64 0
store i32 %197, i32* %199
%200 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %3, i64 0, i64 1
%201 = load i32, i32* %200
%202 = load i32*, i32** %2
%203 = getelementptr inbounds i32, i32* %202, i64 1
store i32 %201, i32* %203
%204 = getelementptr inbounds [3 x i32], [3 x i32]* %3, i64 0, i64 2
%205 = load i32, i32* %204
%206 = load i32*, i32** %2
%207 = getelementptr inbounds i32, i32* %206, i64 2
store i32 %205, i32* %207
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @xtheta(i32* nocapture %0) {
%2 = load i32, i32* %0
%3 = ashr i32 %2, 16
%4 = xor i32 %3, %2
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 1
%6 = load i32, i32* %5
%7 = shl i32 %6, 16
%8 = ashr i32 %6, 16
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 2
%10 = load i32, i32* %9
%11 = shl i32 %10, 16
%12 = ashr i32 %6, 24
%13 = shl i32 %10, 8
%14 = ashr i32 %10, 8
%15 = shl i32 %2, 24
%16 = ashr i32 %10, 16
%17 = shl i32 %2, 16
%18 = ashr i32 %10, 24
%19 = shl i32 %2, 8
%20 = xor i32 %4, %15
%21 = xor i32 %20, %17
%22 = xor i32 %21, %19
%23 = xor i32 %22, %7
%24 = xor i32 %23, %8
%25 = xor i32 %24, %12
%26 = xor i32 %25, %11
%27 = xor i32 %26, %13
%28 = xor i32 %27, %14
%29 = xor i32 %28, %16
%30 = xor i32 %29, %18
%31 = ashr i32 %2, 8
%32 = shl i32 %6, 24
%33 = ashr i32 %2, 24
%34 = shl i32 %6, 8
%35 = xor i32 %17, %6
%36 = xor i32 %35, %19
%37 = xor i32 %36, %31
%38 = xor i32 %37, %3
%39 = xor i32 %38, %33
%40 = xor i32 %39, %8
%41 = xor i32 %40, %32
%42 = xor i32 %41, %7
%43 = xor i32 %42, %34
%44 = xor i32 %43, %11
%45 = xor i32 %44, %16
%46 = xor i32 %45, %18
%47 = ashr i32 %6, 8
%48 = shl i32 %10, 24
%49 = xor i32 %3, %17
%50 = xor i32 %49, %33
%51 = xor i32 %50, %10
%52 = xor i32 %51, %7
%53 = xor i32 %52, %34
%54 = xor i32 %53, %47
%55 = xor i32 %54, %8
%56 = xor i32 %55, %12
%57 = xor i32 %56, %16
%58 = xor i32 %57, %48
%59 = xor i32 %58, %11
%60 = xor i32 %59, %13
store i32 %30, i32* %0
store i32 %46, i32* %5
store i32 %60, i32* %9
ret void
}