#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 uint8_t;

/* Variables and functions */
uint8_t FieldMult(uint8_t a, uint8_t b) {
  const uint8_t ReductionPoly = 0x3;
  uint8_t x = a, ret = 0;
  uint8_t i;
  for (i = 0; i < 4; i++) {
    if ((b >> i) & 1) {
      ret ^= x;
    }
    if (x & 0x8) {
      x <<= 1;
      x ^= ReductionPoly;
    } else {
      x <<= 1;
    }
  }
  return ret & 0xF;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<FieldMult>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movl   $0x3,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x18(%rbp)
jge    118e <FieldMult+0x8e>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     114c <FieldMult+0x4c>
mov    -0x10(%rbp),%eax
xor    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
and    $0x8,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1172 <FieldMult+0x72>
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
xor    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    117b <FieldMult+0x7b>
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1180 <FieldMult+0x80>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1125 <FieldMult+0x25>
mov    -0x14(%rbp),%eax
and    $0xf,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<FieldMult>:
mov    %esi,%eax
and    $0x1,%eax
neg    %eax
and    %edi,%eax
lea    (%rdi,%rdi,1),%ecx
mov    %ecx,%edx
xor    $0x3,%edx
test   $0x8,%dil
cmove  %ecx,%edx
mov    %esi,%ecx
shl    $0x1e,%ecx
sar    $0x1f,%ecx
and    %edx,%ecx
xor    %eax,%ecx
mov    %edx,%eax
add    %edx,%eax
mov    %eax,%edi
xor    $0x3,%edi
test   $0x8,%dl
cmove  %eax,%edi
mov    %esi,%edx
shl    $0x1d,%edx
sar    $0x1f,%edx
and    %edi,%edx
xor    %ecx,%edx
mov    %edi,%ecx
add    %edi,%ecx
mov    %ecx,%eax
xor    $0x3,%eax
test   $0x8,%dil
cmove  %ecx,%eax
shl    $0x1c,%esi
sar    $0x1f,%esi
and    %esi,%eax
xor    %edx,%eax
and    $0xf,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @FieldMult(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 3, i32* %5
%9 = load i32, i32* %3
store i32 %9, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %10
10: ; preds = %36, %2
%11 = load i32, i32* %8
%12 = icmp slt i32 %11, 4
br i1 %12, label %13, label %39
13: ; preds = %10
%14 = load i32, i32* %4
%15 = load i32, i32* %8
%16 = ashr i32 %14, %15
%17 = and i32 %16, 1
%18 = icmp ne i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %23
19: ; preds = %13
%20 = load i32, i32* %6
%21 = load i32, i32* %7
%22 = xor i32 %21, %20
store i32 %22, i32* %7
br label %23
23: ; preds = %19, %13
%24 = load i32, i32* %6
%25 = and i32 %24, 8
%26 = icmp ne i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %32
27: ; preds = %23
%28 = load i32, i32* %6
%29 = shl i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %6
%30 = load i32, i32* %6
%31 = xor i32 %30, 3
store i32 %31, i32* %6
br label %35
32: ; preds = %23
%33 = load i32, i32* %6
%34 = shl i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %6
br label %35
35: ; preds = %32, %27
br label %36
36: ; preds = %35
%37 = load i32, i32* %8
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %8
br label %10
39: ; preds = %10
%40 = load i32, i32* %7
%41 = and i32 %40, 15
ret i32 %41
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @FieldMult(i32 %0, i32 %1) {
%3 = and i32 %1, 1
%4 = icmp eq i32 %3, 0
%5 = select i1 %4, i32 0, i32 %0
%6 = and i32 %0, 8
%7 = icmp eq i32 %6, 0
%8 = shl i32 %0, 1
%9 = xor i32 %8, 3
%10 = select i1 %7, i32 %8, i32 %9
%11 = and i32 %1, 2
%12 = icmp eq i32 %11, 0
%13 = select i1 %12, i32 0, i32 %10
%14 = xor i32 %13, %5
%15 = and i32 %10, 8
%16 = icmp eq i32 %15, 0
%17 = shl i32 %10, 1
%18 = xor i32 %17, 3
%19 = select i1 %16, i32 %17, i32 %18
%20 = and i32 %1, 4
%21 = icmp eq i32 %20, 0
%22 = select i1 %21, i32 0, i32 %19
%23 = xor i32 %22, %14
%24 = and i32 %19, 8
%25 = icmp eq i32 %24, 0
%26 = shl i32 %19, 1
%27 = xor i32 %26, 3
%28 = select i1 %25, i32 %26, i32 %27
%29 = and i32 %1, 8
%30 = icmp eq i32 %29, 0
%31 = select i1 %30, i32 0, i32 %28
%32 = xor i32 %31, %23
%33 = and i32 %32, 15
ret i32 %33
}