#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 uint16_t;
typedef int off_t;

/* Variables and functions */
int pat_search(uint16_t *buf, off_t len, const int *pattern) {
  uint16_t *pos = buf;
  uint16_t *spos = NULL;
  int *cpat = (int *)pattern;
  while (pos < buf + len) {
    if ((*pos == *cpat) || (*cpat == -2)) {
      if (!spos) {
        spos = pos;
      }
      cpat++;
      if (*cpat == -1) {
        return spos - buf;
      } else {
        pos++;
      }
    } else {
      if (spos) {
        pos = spos + 1;
        spos = NULL;
        cpat = (int *)pattern;
      } else {
        pos++;
      }
    }
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pat_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
shl    $0x2,%rdx
add    %rdx,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    11f8 <pat_search+0xf8>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
je     1162 <pat_search+0x62>
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmpl   $0xfffffffe,(%rax)
jne    11b6 <pat_search+0xb6>
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
jne    1175 <pat_search+0x75>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmpl   $0xffffffff,(%rax)
jne    11a5 <pat_search+0xa5>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
sar    $0x2,%rax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11ff <pat_search+0xff>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11f3 <pat_search+0xf3>
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
je     11e2 <pat_search+0xe2>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    11ee <pat_search+0xee>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11f3 <pat_search+0xf3>
jmp    1127 <pat_search+0x27>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pat_search>:
mov    $0xffffffff,%eax
test   %esi,%esi
jle    115b <pat_search+0x5b>
movslq %esi,%rcx
lea    (%rdi,%rcx,4),%r8
xor    %ecx,%ecx
mov    %rdx,%r9
mov    %rdi,%rsi
mov    %rcx,%r10
jmp    1139 <pat_search+0x39>
nopl   (%rax)
test   %rcx,%rcx
cmovne %rdx,%r9
mov    %r10,%rsi
xor    %r10d,%r10d
add    $0x4,%rsi
mov    %r10,%rcx
cmp    %r8,%rsi
jae    115b <pat_search+0x5b>
mov    (%r9),%r11d
test   %rcx,%rcx
cmove  %rsi,%r10
cmp    %r11d,(%rsi)
je     114e <pat_search+0x4e>
cmp    $0xfffffffe,%r11d
jne    1120 <pat_search+0x20>
cmpl   $0xffffffff,0x4(%r9)
je     115c <pat_search+0x5c>
add    $0x4,%r9
jmp    112d <pat_search+0x2d>
ret
sub    %rdi,%r10
shr    $0x2,%r10
mov    %r10d,%eax
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @pat_search(i32* %0, i32 %1, i32* nocapture %2) {
%4 = sext i32 %1 to i64
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %4
%6 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %6, label %7, label %36
7: ; preds = %3, %30
%8 = phi i32* [ %33, %30 ], [ %2, %3 ]
%9 = phi i32* [ %32, %30 ], [ null, %3 ]
%10 = phi i32* [ %34, %30 ], [ %0, %3 ]
%11 = load i32, i32* %10
%12 = load i32, i32* %8
%13 = icmp eq i32 %11, %12
%14 = icmp eq i32 %12, -2
%15 = or i1 %13, %14
%16 = icmp eq i32* %9, null
%17 = select i1 %16, i32* %10, i32* %9
br i1 %15, label %18, label %28
18: ; preds = %7
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %8, i64 1
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp eq i32 %20, -1
br i1 %21, label %22, label %30
22: ; preds = %18
%23 = ptrtoint i32* %17 to i64
%24 = ptrtoint i32* %0 to i64
%25 = sub i64 %23, %24
%26 = lshr exact i64 %25, 2
%27 = trunc i64 %26 to i32
br label %36
28: ; preds = %7
%29 = select i1 %16, i32* %8, i32* %2
br label %30
30: ; preds = %28, %18
%31 = phi i32* [ %10, %18 ], [ %17, %28 ]
%32 = phi i32* [ %17, %18 ], [ null, %28 ]
%33 = phi i32* [ %19, %18 ], [ %29, %28 ]
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 1
%35 = icmp ult i32* %34, %5
br i1 %35, label %7, label %36
36: ; preds = %30, %3, %22
%37 = phi i32 [ %27, %22 ], [ -1, %3 ], [ -1, %30 ]
ret i32 %37
}