#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 */
unsigned char *malloc(int);
unsigned char *realloc(unsigned char *, size_t);
void AddBit(int bit, unsigned char *bp, unsigned char **out, size_t *outsize) {
  if (*bp == 0) {
    if (!((*outsize) & ((*outsize) - 1))) {
      (*out) = (*outsize) == 0
                   ? malloc(sizeof(**out))
                   : realloc((*out), (*outsize) * 2 * sizeof(**out));
    }
    (*out)[(*outsize)] = (0);
    (*outsize)++;
  };
  (*out)[*outsize - 1] |= bit << *bp;
  *bp = (*bp + 1) & 7;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<AddBit>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    11d1 <AddBit+0xb1>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
sub    $0x1,%rcx
and    %rcx,%rax
cmp    $0x0,%rax
jne    11b1 <AddBit+0x91>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmpq   $0x0,(%rax)
jne    1187 <AddBit+0x67>
mov    $0x1,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11a6 <AddBit+0x86>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rsi
shl    $0x1,%rsi
shl    $0x0,%rsi
call   1040 <realloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%ecx
shl    %cl,%esi
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
sub    $0x1,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
or     %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
add    $0x1,%eax
and    $0x7,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<AddBit>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rcx,%r15
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%rbx
mov    %edi,%ebp
mov    (%rsi),%cl
mov    (%r15),%rsi
test   %cl,%cl
jne    117d <AddBit+0x5d>
lea    -0x1(%rsi),%rax
test   %rax,%rsi
jne    1159 <AddBit+0x39>
test   %rsi,%rsi
je     115e <AddBit+0x3e>
mov    (%r14),%rdi
add    %rsi,%rsi
call   1040 <realloc@plt>
mov    (%r15),%rsi
jmp    116a <AddBit+0x4a>
mov    (%r14),%rax
jmp    116d <AddBit+0x4d>
mov    $0x1,%edi
call   1030 <malloc@plt>
xor    %esi,%esi
mov    %rax,(%r14)
movb   $0x0,(%rax,%rsi,1)
mov    (%r15),%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,(%r15)
mov    (%rbx),%cl
shl    %cl,%ebp
mov    (%r14),%rax
or     %bpl,-0x1(%rsi,%rax,1)
mov    (%rbx),%al
add    $0x1,%al
and    $0x7,%al
mov    %al,(%rbx)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @AddBit(i32 %0, i8* %1, i8** %2, i64* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i8**
%8 = alloca i64*
store i32 %0, i32* %5
store i8* %1, i8** %6
store i8** %2, i8*** %7
store i64* %3, i64** %8
%9 = load i8*, i8** %6
%10 = load i8, i8* %9
%11 = zext i8 %10 to i32
%12 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %47
13: ; preds = %4
%14 = load i64*, i64** %8
%15 = load i64, i64* %14
%16 = load i64*, i64** %8
%17 = load i64, i64* %16
%18 = sub i64 %17, 1
%19 = and i64 %15, %18
%20 = icmp ne i64 %19, 0
br i1 %20, label %38, label %21
21: ; preds = %13
%22 = load i64*, i64** %8
%23 = load i64, i64* %22
%24 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %27
25: ; preds = %21
%26 = call i8* @malloc(i32 1)
br label %35
27: ; preds = %21
%28 = load i8**, i8*** %7
%29 = load i8*, i8** %28
%30 = load i64*, i64** %8
%31 = load i64, i64* %30
%32 = mul i64 %31, 2
%33 = mul i64 %32, 1
%34 = call i8* @realloc(i8* %29, i64 %33)
br label %35
35: ; preds = %27, %25
%36 = phi i8* [ %26, %25 ], [ %34, %27 ]
%37 = load i8**, i8*** %7
store i8* %36, i8** %37
br label %38
38: ; preds = %35, %13
%39 = load i8**, i8*** %7
%40 = load i8*, i8** %39
%41 = load i64*, i64** %8
%42 = load i64, i64* %41
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i64 %42
store i8 0, i8* %43
%44 = load i64*, i64** %8
%45 = load i64, i64* %44
%46 = add i64 %45, 1
store i64 %46, i64* %44
br label %47
47: ; preds = %38, %4
%48 = load i32, i32* %5
%49 = load i8*, i8** %6
%50 = load i8, i8* %49
%51 = zext i8 %50 to i32
%52 = shl i32 %48, %51
%53 = load i8**, i8*** %7
%54 = load i8*, i8** %53
%55 = load i64*, i64** %8
%56 = load i64, i64* %55
%57 = sub i64 %56, 1
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %54, i64 %57
%59 = load i8, i8* %58
%60 = zext i8 %59 to i32
%61 = or i32 %60, %52
%62 = trunc i32 %61 to i8
store i8 %62, i8* %58
%63 = load i8*, i8** %6
%64 = load i8, i8* %63
%65 = zext i8 %64 to i32
%66 = add nsw i32 %65, 1
%67 = and i32 %66, 7
%68 = trunc i32 %67 to i8
%69 = load i8*, i8** %6
store i8 %68, i8* %69
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @AddBit(i32 %0, i8* nocapture %1, i8** nocapture %2, i64* nocapture %3) {
%5 = load i8, i8* %1
%6 = icmp eq i8 %5, 0
%7 = load i64, i64* %3
br i1 %6, label %8, label %32
8: ; preds = %4
%9 = tail call i64 @llvm.ctpop.i64(i64 %7)
%10 = icmp ult i64 %9, 2
br i1 %10, label %13, label %11
11: ; preds = %8
%12 = load i8*, i8** %2
br label %25
13: ; preds = %8
%14 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %14, label %15, label %17
15: ; preds = %13
%16 = tail call dereferenceable_or_null(1) i8* @malloc(i32 1)
br label %22
17: ; preds = %13
%18 = load i8*, i8** %2
%19 = shl i64 %7, 1
%20 = tail call i8* @realloc(i8* %18, i64 %19)
%21 = load i64, i64* %3
br label %22
22: ; preds = %17, %15
%23 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %21, %17 ]
%24 = phi i8* [ %16, %15 ], [ %20, %17 ]
store i8* %24, i8** %2
br label %25
25: ; preds = %11, %22
%26 = phi i64 [ %7, %11 ], [ %23, %22 ]
%27 = phi i8* [ %12, %11 ], [ %24, %22 ]
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 %26
store i8 0, i8* %28
%29 = load i64, i64* %3
%30 = add i64 %29, 1
store i64 %30, i64* %3
%31 = load i8, i8* %1
br label %32
32: ; preds = %4, %25
%33 = phi i64 [ %30, %25 ], [ %7, %4 ]
%34 = phi i8 [ %31, %25 ], [ %5, %4 ]
%35 = zext i8 %34 to i32
%36 = shl i32 %0, %35
%37 = load i8*, i8** %2
%38 = add i64 %33, -1
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %37, i64 %38
%40 = load i8, i8* %39
%41 = trunc i32 %36 to i8
%42 = or i8 %40, %41
store i8 %42, i8* %39
%43 = load i8, i8* %1
%44 = add i8 %43, 1
%45 = and i8 %44, 7
store i8 %45, i8* %1
ret void
}