#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;
typedef int int32_t;

/* Variables and functions */
uint32_t branchless(uint32_t src, uint32_t mask) {
  uint32_t result = 0;
  while (1) {
    const uint32_t lowest = -mask & mask;
    if (lowest == 0) {
      break;
    }
    const uint32_t LSB = (uint32_t)((int32_t)(src << 31) >> 31);
    result |= LSB & lowest;
    mask &= ~lowest;
    src >>= 1;
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<branchless>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
and    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    112b <branchless+0x2b>
jmp    115d <branchless+0x5d>
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x1f,%eax
sar    $0x1f,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
and    -0x10(%rbp),%eax
or     -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
and    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1111 <branchless+0x11>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<branchless>:
mov    %esi,%ecx
neg    %ecx
xor    %eax,%eax
and    %esi,%ecx
je     1127 <branchless+0x27>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,%edx
and    $0x1,%edx
neg    %edx
and    %ecx,%edx
or     %edx,%eax
xor    %ecx,%esi
sar    %edi
mov    %esi,%ecx
neg    %ecx
and    %esi,%ecx
jne    1110 <branchless+0x10>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @branchless(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %2, %16
%9 = load i32, i32* %4
%10 = sub nsw i32 0, %9
%11 = load i32, i32* %4
%12 = and i32 %10, %11
store i32 %12, i32* %6
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp eq i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %16
15: ; preds = %8
br label %31
16: ; preds = %8
%17 = load i32, i32* %3
%18 = shl i32 %17, 31
%19 = ashr i32 %18, 31
store i32 %19, i32* %7
%20 = load i32, i32* %7
%21 = load i32, i32* %6
%22 = and i32 %20, %21
%23 = load i32, i32* %5
%24 = or i32 %23, %22
store i32 %24, i32* %5
%25 = load i32, i32* %6
%26 = xor i32 %25, -1
%27 = load i32, i32* %4
%28 = and i32 %27, %26
store i32 %28, i32* %4
%29 = load i32, i32* %3
%30 = ashr i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %3
br label %8
31: ; preds = %15
%32 = load i32, i32* %5
ret i32 %32
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @branchless(i32 %0, i32 %1) {
%3 = sub nsw i32 0, %1
%4 = and i32 %3, %1
%5 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %5, label %20, label %6
6: ; preds = %2, %6
%7 = phi i32 [ %18, %6 ], [ %4, %2 ]
%8 = phi i32 [ %16, %6 ], [ %0, %2 ]
%9 = phi i32 [ %15, %6 ], [ %1, %2 ]
%10 = phi i32 [ %14, %6 ], [ 0, %2 ]
%11 = and i32 %8, 1
%12 = sub nsw i32 0, %11
%13 = and i32 %7, %12
%14 = or i32 %13, %10
%15 = xor i32 %7, %9
%16 = ashr i32 %8, 1
%17 = sub nsw i32 0, %15
%18 = and i32 %15, %17
%19 = icmp eq i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %6
20: ; preds = %6, %2
%21 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %14, %6 ]
ret i32 %21
}