int check_game_end(int num[4][4]) {
  int i;
  int j;
  int sum = 0;
  for (i = 0; i < 4; i++) {
    for (j = 0; j < 4; j++) {
      if (num[i][j])
        sum++;
    }
  }
  if (sum == 4 * 4) {
    for (i = 0; i < 4; i++) {
      for (j = 0; j < 4 - 1; j++) {
        if (num[i][j] == num[i][j + 1]) {
          return 2;
        }
      }
    }
    for (j = 0; j < 4; j++) {
      for (i = 0; i < 4 - 1; i++) {
        if (num[i][j] == num[i + 1][j]) {
          return 2;
        }
      }
    }
    return 1;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<check_game_end>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x14(%rbp)
jge    117d <check_game_end+0x7d>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x18(%rbp)
jge    116a <check_game_end+0x6a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     1157 <check_game_end+0x57>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    115c <check_game_end+0x5c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1127 <check_game_end+0x27>
jmp    116f <check_game_end+0x6f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1116 <check_game_end+0x16>
cmpl   $0x10,-0x1c(%rbp)
jne    12a9 <check_game_end+0x1a9>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x14(%rbp)
jge    1212 <check_game_end+0x112>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x18(%rbp)
jge    11ff <check_game_end+0xff>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
shl    $0x4,%rdx
add    %rdx,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    11ec <check_game_end+0xec>
movl   $0x2,-0x4(%rbp)
jmp    12b0 <check_game_end+0x1b0>
jmp    11f1 <check_game_end+0xf1>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    119f <check_game_end+0x9f>
jmp    1204 <check_game_end+0x104>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    118e <check_game_end+0x8e>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x18(%rbp)
jge    129d <check_game_end+0x19d>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x3,-0x14(%rbp)
jge    128a <check_game_end+0x18a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
shl    $0x4,%rdx
add    %rdx,%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1277 <check_game_end+0x177>
movl   $0x2,-0x4(%rbp)
jmp    12b0 <check_game_end+0x1b0>
jmp    127c <check_game_end+0x17c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    122a <check_game_end+0x12a>
jmp    128f <check_game_end+0x18f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1219 <check_game_end+0x119>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    12b0 <check_game_end+0x1b0>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<check_game_end>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
movdqu (%rdi),%xmm3
movdqu 0x10(%rdi),%xmm2
movdqu 0x20(%rdi),%xmm1
movdqu 0x30(%rdi),%xmm0
pxor   %xmm4,%xmm4
movdqa %xmm0,%xmm5
pcmpeqd %xmm4,%xmm5
movdqa %xmm1,%xmm6
pcmpeqd %xmm4,%xmm6
packssdw %xmm5,%xmm6
movdqa %xmm2,%xmm5
pcmpeqd %xmm4,%xmm5
pcmpeqd %xmm3,%xmm4
packssdw %xmm5,%xmm4
packsswb %xmm6,%xmm4
pmovmskb %xmm4,%ecx
xor    %eax,%eax
test   %ecx,%ecx
jne    12b6 <check_game_end+0x1b6>
movd   %xmm3,%r10d
pshufd $0x55,%xmm3,%xmm4
movd   %xmm4,%r12d
mov    $0x2,%eax
cmp    %r12d,%r10d
je     12b6 <check_game_end+0x1b6>
pshufd $0xee,%xmm3,%xmm4
movd   %xmm4,%r11d
cmp    %r11d,%r12d
je     12b6 <check_game_end+0x1b6>
pshufd $0xff,%xmm3,%xmm3
movd   %xmm3,%ecx
mov    %ecx,-0x4(%rsp)
cmp    %ecx,%r11d
je     12b6 <check_game_end+0x1b6>
movd   %xmm2,%r13d
pshufd $0x55,%xmm2,%xmm3
movd   %xmm3,%edx
cmp    %edx,%r13d
je     12b6 <check_game_end+0x1b6>
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm3
movd   %xmm3,%r15d
cmp    %r15d,%edx
je     12b6 <check_game_end+0x1b6>
pshufd $0xff,%xmm2,%xmm2
movd   %xmm2,%ecx
cmp    %ecx,%r15d
je     12b6 <check_game_end+0x1b6>
movd   %xmm1,%ebp
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm2
movd   %xmm2,%edi
cmp    %edi,%ebp
je     12b6 <check_game_end+0x1b6>
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm2
movd   %xmm2,%ebx
cmp    %ebx,%edi
je     12b6 <check_game_end+0x1b6>
pshufd $0xff,%xmm1,%xmm1
movd   %xmm1,%r14d
cmp    %r14d,%ebx
je     12b6 <check_game_end+0x1b6>
movd   %xmm0,%r9d
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%r8d
cmp    %r8d,%r9d
je     12b6 <check_game_end+0x1b6>
mov    %ecx,-0x8(%rsp)
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%esi
cmp    %esi,%r8d
je     12b6 <check_game_end+0x1b6>
pshufd $0xff,%xmm0,%xmm0
movd   %xmm0,%ecx
cmp    %ecx,%esi
je     12b6 <check_game_end+0x1b6>
cmp    %r13d,%r10d
sete   %al
cmp    %ebp,%r13d
mov    %ecx,%r10d
sete   %cl
or     %al,%cl
cmp    %r9d,%ebp
sete   %al
or     %cl,%al
cmp    %edx,%r12d
sete   %cl
cmp    %edi,%edx
sete   %dl
or     %cl,%dl
or     %al,%dl
cmp    %r8d,%edi
sete   %al
cmp    %r15d,%r11d
sete   %cl
or     %al,%cl
cmp    %ebx,%r15d
sete   %al
or     %cl,%al
or     %dl,%al
cmp    %esi,%ebx
sete   %cl
mov    -0x8(%rsp),%esi
cmp    %esi,-0x4(%rsp)
sete   %dl
or     %cl,%dl
cmp    %r14d,%esi
sete   %cl
or     %dl,%cl
cmp    %r10d,%r14d
sete   %dl
or     %cl,%dl
or     %al,%dl
movzbl %dl,%eax
and    $0x1,%eax
add    $0x1,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @check_game_end([4 x i32]* %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca [4 x i32]*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store [4 x i32]* %0, [4 x i32]** %3
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %4
br label %7
7: ; preds = %32, %1
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp slt i32 %8, 4
br i1 %9, label %10, label %35
10: ; preds = %7
store i32 0, i32* %5
br label %11
11: ; preds = %28, %10
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp slt i32 %12, 4
br i1 %13, label %14, label %31
14: ; preds = %11
%15 = load [4 x i32]*, [4 x i32]** %3
%16 = load i32, i32* %4
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %15, i64 %17
%19 = load i32, i32* %5
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %18, i64 0, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = icmp ne i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %27
24: ; preds = %14
%25 = load i32, i32* %6
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %6
br label %27
27: ; preds = %24, %14
br label %28
28: ; preds = %27
%29 = load i32, i32* %5
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %5
br label %11
31: ; preds = %11
br label %32
32: ; preds = %31
%33 = load i32, i32* %4
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %4
br label %7
35: ; preds = %7
%36 = load i32, i32* %6
%37 = icmp eq i32 %36, 16
br i1 %37, label %38, label %111
38: ; preds = %35
store i32 0, i32* %4
br label %39
39: ; preds = %71, %38
%40 = load i32, i32* %4
%41 = icmp slt i32 %40, 4
br i1 %41, label %42, label %74
42: ; preds = %39
store i32 0, i32* %5
br label %43
43: ; preds = %67, %42
%44 = load i32, i32* %5
%45 = icmp slt i32 %44, 3
br i1 %45, label %46, label %70
46: ; preds = %43
%47 = load [4 x i32]*, [4 x i32]** %3
%48 = load i32, i32* %4
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %47, i64 %49
%51 = load i32, i32* %5
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %50, i64 0, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = load [4 x i32]*, [4 x i32]** %3
%56 = load i32, i32* %4
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %55, i64 %57
%59 = load i32, i32* %5
%60 = add nsw i32 %59, 1
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %58, i64 0, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = icmp eq i32 %54, %63
br i1 %64, label %65, label %66
65: ; preds = %46
store i32 2, i32* %2
br label %112
66: ; preds = %46
br label %67
67: ; preds = %66
%68 = load i32, i32* %5
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %5
br label %43
70: ; preds = %43
br label %71
71: ; preds = %70
%72 = load i32, i32* %4
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %4
br label %39
74: ; preds = %39
store i32 0, i32* %5
br label %75
75: ; preds = %107, %74
%76 = load i32, i32* %5
%77 = icmp slt i32 %76, 4
br i1 %77, label %78, label %110
78: ; preds = %75
store i32 0, i32* %4
br label %79
79: ; preds = %103, %78
%80 = load i32, i32* %4
%81 = icmp slt i32 %80, 3
br i1 %81, label %82, label %106
82: ; preds = %79
%83 = load [4 x i32]*, [4 x i32]** %3
%84 = load i32, i32* %4
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %83, i64 %85
%87 = load i32, i32* %5
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %86, i64 0, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
%91 = load [4 x i32]*, [4 x i32]** %3
%92 = load i32, i32* %4
%93 = add nsw i32 %92, 1
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %91, i64 %94
%96 = load i32, i32* %5
%97 = sext i32 %96 to i64
%98 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %95, i64 0, i64 %97
%99 = load i32, i32* %98
%100 = icmp eq i32 %90, %99
br i1 %100, label %101, label %102
101: ; preds = %82
store i32 2, i32* %2
br label %112
102: ; preds = %82
br label %103
103: ; preds = %102
%104 = load i32, i32* %4
%105 = add nsw i32 %104, 1
store i32 %105, i32* %4
br label %79
106: ; preds = %79
br label %107
107: ; preds = %106
%108 = load i32, i32* %5
%109 = add nsw i32 %108, 1
store i32 %109, i32* %5
br label %75
110: ; preds = %75
store i32 1, i32* %2
br label %112
111: ; preds = %35
store i32 0, i32* %2
br label %112
112: ; preds = %111, %110, %101, %65
%113 = load i32, i32* %2
ret i32 %113
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @check_game_end([4 x i32]* nocapture %0) {
%2 = bitcast [4 x i32]* %0 to <16 x i32>*
%3 = load <16 x i32>, <16 x i32>* %2
%4 = icmp eq <16 x i32> %3, zeroinitializer
%5 = bitcast <16 x i1> %4 to i16
%6 = icmp eq i16 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %72
7: ; preds = %1
%8 = extractelement <16 x i32> %3, i64 0
%9 = extractelement <16 x i32> %3, i64 1
%10 = icmp eq i32 %8, %9
%11 = extractelement <16 x i32> %3, i64 2
%12 = icmp eq i32 %9, %11
%13 = select i1 %10, i1 true, i1 %12
%14 = extractelement <16 x i32> %3, i64 3
%15 = icmp eq i32 %11, %14
%16 = select i1 %13, i1 true, i1 %15
%17 = extractelement <16 x i32> %3, i64 4
%18 = extractelement <16 x i32> %3, i64 5
%19 = icmp eq i32 %17, %18
%20 = select i1 %16, i1 true, i1 %19
%21 = extractelement <16 x i32> %3, i64 6
%22 = icmp eq i32 %18, %21
%23 = select i1 %20, i1 true, i1 %22
%24 = extractelement <16 x i32> %3, i64 7
%25 = icmp eq i32 %21, %24
%26 = select i1 %23, i1 true, i1 %25
%27 = extractelement <16 x i32> %3, i64 8
%28 = extractelement <16 x i32> %3, i64 9
%29 = icmp eq i32 %27, %28
%30 = select i1 %26, i1 true, i1 %29
%31 = extractelement <16 x i32> %3, i64 10
%32 = icmp eq i32 %28, %31
%33 = select i1 %30, i1 true, i1 %32
%34 = extractelement <16 x i32> %3, i64 11
%35 = icmp eq i32 %31, %34
%36 = select i1 %33, i1 true, i1 %35
%37 = extractelement <16 x i32> %3, i64 12
%38 = extractelement <16 x i32> %3, i64 13
%39 = icmp eq i32 %37, %38
%40 = select i1 %36, i1 true, i1 %39
%41 = extractelement <16 x i32> %3, i64 14
%42 = icmp eq i32 %38, %41
%43 = select i1 %40, i1 true, i1 %42
%44 = extractelement <16 x i32> %3, i64 15
%45 = icmp eq i32 %41, %44
%46 = select i1 %43, i1 true, i1 %45
br i1 %46, label %72, label %47
47: ; preds = %7
%48 = icmp eq i32 %8, %17
%49 = icmp eq i32 %17, %27
%50 = select i1 %48, i1 true, i1 %49
%51 = icmp eq i32 %27, %37
%52 = select i1 %50, i1 true, i1 %51
%53 = icmp eq i32 %9, %18
%54 = select i1 %52, i1 true, i1 %53
%55 = icmp eq i32 %18, %28
%56 = select i1 %54, i1 true, i1 %55
%57 = icmp eq i32 %28, %38
%58 = select i1 %56, i1 true, i1 %57
%59 = icmp eq i32 %11, %21
%60 = select i1 %58, i1 true, i1 %59
%61 = icmp eq i32 %21, %31
%62 = select i1 %60, i1 true, i1 %61
%63 = icmp eq i32 %31, %41
%64 = select i1 %62, i1 true, i1 %63
%65 = icmp eq i32 %14, %24
%66 = select i1 %64, i1 true, i1 %65
%67 = icmp eq i32 %24, %34
%68 = select i1 %66, i1 true, i1 %67
%69 = icmp eq i32 %34, %44
%70 = select i1 %68, i1 true, i1 %69
%71 = select i1 %70, i32 2, i32 1
br label %72
72: ; preds = %47, %7, %1
%73 = phi i32 [ 0, %1 ], [ 2, %7 ], [ %71, %47 ]
ret i32 %73
}