#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 uint64_t;

/* Variables and functions */
scalar_t__ popcnt64(int const);
uint64_t popcnt64_unrolled(const uint64_t *data, uint64_t size) {
  uint64_t i = 0;
  uint64_t limit = size - size % 4;
  uint64_t cnt = 0;
  for (; i < limit; i += 4) {
    cnt += popcnt64(data[i + 0]);
    cnt += popcnt64(data[i + 1]);
    cnt += popcnt64(data[i + 2]);
    cnt += popcnt64(data[i + 3]);
  }
  for (; i < size; i++)
    cnt += popcnt64(data[i]);
  return cnt;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<popcnt64_unrolled>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x4,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    %edx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11e8 <popcnt64_unrolled+0xd8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x0,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1030 <popcnt64@plt>
mov    %rax,%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1030 <popcnt64@plt>
mov    %rax,%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1030 <popcnt64@plt>
mov    %rax,%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1030 <popcnt64@plt>
mov    %rax,%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1146 <popcnt64_unrolled+0x36>
jmp    11ed <popcnt64_unrolled+0xdd>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1224 <popcnt64_unrolled+0x114>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1030 <popcnt64@plt>
mov    %rax,%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11ed <popcnt64_unrolled+0xdd>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<popcnt64_unrolled>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r15
lea    0x3(%r14),%ebp
test   %esi,%esi
cmovns %esi,%ebp
xor    %r13d,%r13d
xor    %ebx,%ebx
and    $0xfffffffc,%ebp
jle    1188 <popcnt64_unrolled+0x78>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    (%r15,%r13,4),%edi
call   1030 <popcnt64@plt>
mov    %rax,%r12
add    %ebx,%r12d
mov    0x4(%r15,%r13,4),%edi
call   1030 <popcnt64@plt>
mov    %rax,%rbx
add    %r12d,%ebx
mov    0x8(%r15,%r13,4),%edi
call   1030 <popcnt64@plt>
mov    %rax,%r12
add    %ebx,%r12d
mov    0xc(%r15,%r13,4),%edi
call   1030 <popcnt64@plt>
mov    %rax,%rbx
add    %r12d,%ebx
add    $0x4,%r13
cmp    %r13d,%ebp
jg     1140 <popcnt64_unrolled+0x30>
cmp    %r14d,%r13d
jge    11b7 <popcnt64_unrolled+0xa7>
mov    %r13d,%eax
lea    (%r15,%rax,4),%rbp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    0x0(%rbp),%edi
call   1030 <popcnt64@plt>
add    %eax,%ebx
add    $0x4,%rbp
add    $0x1,%r13d
cmp    %r14d,%r13d
jl     11a0 <popcnt64_unrolled+0x90>
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @popcnt64_unrolled(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
%8 = load i32, i32* %4
%9 = load i32, i32* %4
%10 = srem i32 %9, 4
%11 = sub nsw i32 %8, %10
store i32 %11, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %12
12: ; preds = %61, %2
%13 = load i32, i32* %5
%14 = load i32, i32* %6
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %64
16: ; preds = %12
%17 = load i32*, i32** %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = add nsw i32 %18, 0
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = call i64 @popcnt64(i32 %22)
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = add nsw i64 %25, %23
%27 = trunc i64 %26 to i32
store i32 %27, i32* %7
%28 = load i32*, i32** %3
%29 = load i32, i32* %5
%30 = add nsw i32 %29, 1
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = call i64 @popcnt64(i32 %33)
%35 = load i32, i32* %7
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = add nsw i64 %36, %34
%38 = trunc i64 %37 to i32
store i32 %38, i32* %7
%39 = load i32*, i32** %3
%40 = load i32, i32* %5
%41 = add nsw i32 %40, 2
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = call i64 @popcnt64(i32 %44)
%46 = load i32, i32* %7
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = add nsw i64 %47, %45
%49 = trunc i64 %48 to i32
store i32 %49, i32* %7
%50 = load i32*, i32** %3
%51 = load i32, i32* %5
%52 = add nsw i32 %51, 3
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = call i64 @popcnt64(i32 %55)
%57 = load i32, i32* %7
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = add nsw i64 %58, %56
%60 = trunc i64 %59 to i32
store i32 %60, i32* %7
br label %61
61: ; preds = %16
%62 = load i32, i32* %5
%63 = add nsw i32 %62, 4
store i32 %63, i32* %5
br label %12
64: ; preds = %12
br label %65
65: ; preds = %80, %64
%66 = load i32, i32* %5
%67 = load i32, i32* %4
%68 = icmp slt i32 %66, %67
br i1 %68, label %69, label %83
69: ; preds = %65
%70 = load i32*, i32** %3
%71 = load i32, i32* %5
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
%75 = call i64 @popcnt64(i32 %74)
%76 = load i32, i32* %7
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = add nsw i64 %77, %75
%79 = trunc i64 %78 to i32
store i32 %79, i32* %7
br label %80
80: ; preds = %69
%81 = load i32, i32* %5
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %5
br label %65
83: ; preds = %65
%84 = load i32, i32* %7
ret i32 %84
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @popcnt64_unrolled(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = srem i32 %1, 4
%4 = sub nsw i32 %1, %3
%5 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %5, label %14, label %8
6: ; preds = %14
%7 = trunc i64 %40 to i32
br label %8
8: ; preds = %6, %2
%9 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %7, %6 ]
%10 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %39, %6 ]
%11 = icmp slt i32 %9, %1
br i1 %11, label %12, label %54
12: ; preds = %8
%13 = zext i32 %9 to i64
br label %43
14: ; preds = %2, %14
%15 = phi i64 [ %40, %14 ], [ 0, %2 ]
%16 = phi i32 [ %39, %14 ], [ 0, %2 ]
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%18 = load i32, i32* %17
%19 = tail call i64 @popcnt64(i32 %18)
%20 = trunc i64 %19 to i32
%21 = add i32 %16, %20
%22 = or i64 %15, 1
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = tail call i64 @popcnt64(i32 %24)
%26 = trunc i64 %25 to i32
%27 = add i32 %21, %26
%28 = or i64 %15, 2
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = tail call i64 @popcnt64(i32 %30)
%32 = trunc i64 %31 to i32
%33 = add i32 %27, %32
%34 = or i64 %15, 3
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = tail call i64 @popcnt64(i32 %36)
%38 = trunc i64 %37 to i32
%39 = add i32 %33, %38
%40 = add nuw i64 %15, 4
%41 = trunc i64 %40 to i32
%42 = icmp sgt i32 %4, %41
br i1 %42, label %14, label %6
43: ; preds = %12, %43
%44 = phi i64 [ %13, %12 ], [ %51, %43 ]
%45 = phi i32 [ %10, %12 ], [ %50, %43 ]
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %44
%47 = load i32, i32* %46
%48 = tail call i64 @popcnt64(i32 %47)
%49 = trunc i64 %48 to i32
%50 = add i32 %45, %49
%51 = add nuw nsw i64 %44, 1
%52 = trunc i64 %51 to i32
%53 = icmp slt i32 %52, %1
br i1 %53, label %43, label %54
54: ; preds = %43, %8
%55 = phi i32 [ %10, %8 ], [ %50, %43 ]
ret i32 %55
}