int get_num_bits_set(int num) {
  int total = 0;
  int index;
  for (index = 0; index < (sizeof(int) * 8); ++index) {
    if (num & (1 << index)) {
      ++total;
    }
  }
  return (total);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<get_num_bits_set>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
cmp    $0x20,%rax
jae    1159 <get_num_bits_set+0x59>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1146 <get_num_bits_set+0x46>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    114b <get_num_bits_set+0x4b>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1115 <get_num_bits_set+0x15>
mov    -0x8(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<get_num_bits_set>:
mov    %edi,%eax
and    $0x1,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    %ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0x2,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0x3,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0x4,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0x5,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0x6,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0x7,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0x8,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0x9,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0xa,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0xb,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0xc,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0xd,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0xe,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0xf,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0x10,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0x11,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0x12,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0x13,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0x14,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0x15,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0x16,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0x17,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0x18,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0x19,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0x1a,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0x1b,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0x1c,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0x1d,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0x1e,%eax
and    $0x1,%eax
add    %ecx,%eax
shr    $0x1f,%edi
add    %edi,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @get_num_bits_set(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
store i32 0, i32* %4
br label %5
5: ; preds = %19, %1
%6 = load i32, i32* %4
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = icmp ult i64 %7, 32
br i1 %8, label %9, label %22
9: ; preds = %5
%10 = load i32, i32* %2
%11 = load i32, i32* %4
%12 = shl i32 1, %11
%13 = and i32 %10, %12
%14 = icmp ne i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %18
15: ; preds = %9
%16 = load i32, i32* %3
%17 = add nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %3
br label %18
18: ; preds = %15, %9
br label %19
19: ; preds = %18
%20 = load i32, i32* %4
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %4
br label %5
22: ; preds = %5
%23 = load i32, i32* %3
ret i32 %23
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @get_num_bits_set(i32 %0) {
%2 = and i32 %0, 1
%3 = lshr i32 %0, 1
%4 = and i32 %3, 1
%5 = add nuw nsw i32 %4, %2
%6 = lshr i32 %0, 2
%7 = and i32 %6, 1
%8 = add nuw nsw i32 %7, %5
%9 = lshr i32 %0, 3
%10 = and i32 %9, 1
%11 = add nuw nsw i32 %10, %8
%12 = lshr i32 %0, 4
%13 = and i32 %12, 1
%14 = add nuw nsw i32 %13, %11
%15 = lshr i32 %0, 5
%16 = and i32 %15, 1
%17 = add nuw nsw i32 %16, %14
%18 = lshr i32 %0, 6
%19 = and i32 %18, 1
%20 = add nuw nsw i32 %19, %17
%21 = lshr i32 %0, 7
%22 = and i32 %21, 1
%23 = add nuw nsw i32 %22, %20
%24 = lshr i32 %0, 8
%25 = and i32 %24, 1
%26 = add nuw nsw i32 %25, %23
%27 = lshr i32 %0, 9
%28 = and i32 %27, 1
%29 = add nuw nsw i32 %28, %26
%30 = lshr i32 %0, 10
%31 = and i32 %30, 1
%32 = add nuw nsw i32 %31, %29
%33 = lshr i32 %0, 11
%34 = and i32 %33, 1
%35 = add nuw nsw i32 %34, %32
%36 = lshr i32 %0, 12
%37 = and i32 %36, 1
%38 = add nuw nsw i32 %37, %35
%39 = lshr i32 %0, 13
%40 = and i32 %39, 1
%41 = add nuw nsw i32 %40, %38
%42 = lshr i32 %0, 14
%43 = and i32 %42, 1
%44 = add nuw nsw i32 %43, %41
%45 = lshr i32 %0, 15
%46 = and i32 %45, 1
%47 = add nuw nsw i32 %46, %44
%48 = lshr i32 %0, 16
%49 = and i32 %48, 1
%50 = add nuw nsw i32 %49, %47
%51 = lshr i32 %0, 17
%52 = and i32 %51, 1
%53 = add nuw nsw i32 %52, %50
%54 = lshr i32 %0, 18
%55 = and i32 %54, 1
%56 = add nuw nsw i32 %55, %53
%57 = lshr i32 %0, 19
%58 = and i32 %57, 1
%59 = add nuw nsw i32 %58, %56
%60 = lshr i32 %0, 20
%61 = and i32 %60, 1
%62 = add nuw nsw i32 %61, %59
%63 = lshr i32 %0, 21
%64 = and i32 %63, 1
%65 = add nuw nsw i32 %64, %62
%66 = lshr i32 %0, 22
%67 = and i32 %66, 1
%68 = add nuw nsw i32 %67, %65
%69 = lshr i32 %0, 23
%70 = and i32 %69, 1
%71 = add nuw nsw i32 %70, %68
%72 = lshr i32 %0, 24
%73 = and i32 %72, 1
%74 = add nuw nsw i32 %73, %71
%75 = lshr i32 %0, 25
%76 = and i32 %75, 1
%77 = add nuw nsw i32 %76, %74
%78 = lshr i32 %0, 26
%79 = and i32 %78, 1
%80 = add nuw nsw i32 %79, %77
%81 = lshr i32 %0, 27
%82 = and i32 %81, 1
%83 = add nuw nsw i32 %82, %80
%84 = lshr i32 %0, 28
%85 = and i32 %84, 1
%86 = add nuw nsw i32 %85, %83
%87 = lshr i32 %0, 29
%88 = and i32 %87, 1
%89 = add nuw nsw i32 %88, %86
%90 = lshr i32 %0, 30
%91 = and i32 %90, 1
%92 = add nuw nsw i32 %91, %89
%93 = lshr i32 %0, 31
%94 = add nuw nsw i32 %93, %92
ret i32 %94
}