#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 */

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ free(unsigned char *);
unsigned int get_bit(unsigned char *, unsigned long);
scalar_t__ malloc(unsigned long);
int /*<<< orphan*/ memcpy(unsigned char *, unsigned char *, unsigned long);
int /*<<< orphan*/ memset(unsigned char *, int /*<<< orphan*/, unsigned long);
unsigned long numbytes_from_numbits(unsigned long);
void reverse_bits(unsigned char *bits, unsigned long numbits) {
  unsigned long numbytes = numbytes_from_numbits(numbits);
  unsigned char *tmp = (unsigned char *)malloc(numbytes);
  unsigned long curbit;
  long curbyte = 0;
  memset(tmp, 0, numbytes);
  for (curbit = 0; curbit < numbits; ++curbit) {
    unsigned int bitpos = curbit % 8;
    if (curbit > 0 && curbit % 8 == 0)
      ++curbyte;
    tmp[curbyte] |= (get_bit(bits, numbits - curbit - 1) << bitpos);
  }
  memcpy(bits, tmp, numbytes);
  free(tmp);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<reverse_bits>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1070 <numbytes_from_numbits@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    1229 <reverse_bits+0xc9>
mov    -0x28(%rbp),%rax
and    $0x7,%rax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
jbe    11eb <reverse_bits+0x8b>
mov    -0x28(%rbp),%rax
and    $0x7,%rax
cmp    $0x0,%rax
jne    11eb <reverse_bits+0x8b>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
sub    -0x28(%rbp),%rsi
sub    $0x1,%rsi
call   1080 <get_bit@plt>
mov    %eax,%esi
mov    -0x34(%rbp),%ecx
shl    %cl,%esi
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
or     %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11a9 <reverse_bits+0x49>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1050 <memcpy@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<reverse_bits>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r13
mov    %rdi,%r14
mov    %rsi,%rdi
call   1070 <numbytes_from_numbits@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %rax,%rdi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%r12
mov    %rax,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %rbx,(%rsp)
mov    %rbx,%rdx
call   1040 <memset@plt>
test   %r13,%r13
je     11e6 <reverse_bits+0x86>
add    $0xffffffffffffffff,%r13
xor    %ebp,%ebp
xor    %r15d,%r15d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebp,%ebx
and    $0x7,%ebx
test   %rbp,%rbp
setne  %al
test   %rbx,%rbx
sete   %cl
and    %al,%cl
movzbl %cl,%eax
add    %rax,%r15
mov    %r14,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1080 <get_bit@plt>
mov    %ebx,%ecx
shl    %cl,%eax
or     %al,(%r12,%r15,1)
add    $0x1,%rbp
add    $0xffffffffffffffff,%r13
jb     11b0 <reverse_bits+0x50>
mov    %r14,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    (%rsp),%rdx
call   1050 <memcpy@plt>
mov    %r12,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @reverse_bits(i8* %0, i64 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
store i8* %0, i8** %3
store i64 %1, i64* %4
%10 = load i64, i64* %4
%11 = call i64 @numbytes_from_numbits(i64 %10)
store i64 %11, i64* %5
%12 = load i64, i64* %5
%13 = call i64 @malloc(i64 %12)
%14 = inttoptr i64 %13 to i8*
store i8* %14, i8** %6
store i64 0, i64* %8
%15 = load i8*, i8** %6
%16 = load i64, i64* %5
%17 = call i32 @memset(i8* %15, i32 0, i64 %16)
store i64 0, i64* %7
br label %18
18: ; preds = %51, %2
%19 = load i64, i64* %7
%20 = load i64, i64* %4
%21 = icmp ult i64 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %54
22: ; preds = %18
%23 = load i64, i64* %7
%24 = urem i64 %23, 8
%25 = trunc i64 %24 to i32
store i32 %25, i32* %9
%26 = load i64, i64* %7
%27 = icmp ugt i64 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %35
28: ; preds = %22
%29 = load i64, i64* %7
%30 = urem i64 %29, 8
%31 = icmp eq i64 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %35
32: ; preds = %28
%33 = load i64, i64* %8
%34 = add nsw i64 %33, 1
store i64 %34, i64* %8
br label %35
35: ; preds = %32, %28, %22
%36 = load i8*, i8** %3
%37 = load i64, i64* %4
%38 = load i64, i64* %7
%39 = sub i64 %37, %38
%40 = sub i64 %39, 1
%41 = call i32 @get_bit(i8* %36, i64 %40)
%42 = load i32, i32* %9
%43 = shl i32 %41, %42
%44 = load i8*, i8** %6
%45 = load i64, i64* %8
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %44, i64 %45
%47 = load i8, i8* %46
%48 = zext i8 %47 to i32
%49 = or i32 %48, %43
%50 = trunc i32 %49 to i8
store i8 %50, i8* %46
br label %51
51: ; preds = %35
%52 = load i64, i64* %7
%53 = add i64 %52, 1
store i64 %53, i64* %7
br label %18
54: ; preds = %18
%55 = load i8*, i8** %3
%56 = load i8*, i8** %6
%57 = load i64, i64* %5
%58 = call i32 @memcpy(i8* %55, i8* %56, i64 %57)
%59 = load i8*, i8** %6
%60 = call i32 @free(i8* %59)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @reverse_bits(i8* %0, i64 %1) {
%3 = tail call i64 @numbytes_from_numbits(i64 %1)
%4 = tail call i64 @malloc(i64 %3)
%5 = inttoptr i64 %4 to i8*
%6 = tail call i32 @memset(i8* %5, i32 0, i64 %3)
%7 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %7, label %28, label %8
8: ; preds = %2, %8
%9 = phi i64 [ %26, %8 ], [ 0, %2 ]
%10 = phi i64 [ %17, %8 ], [ 0, %2 ]
%11 = and i64 %9, 7
%12 = trunc i64 %11 to i32
%13 = icmp ne i64 %9, 0
%14 = icmp eq i64 %11, 0
%15 = and i1 %13, %14
%16 = zext i1 %15 to i64
%17 = add nuw nsw i64 %10, %16
%18 = xor i64 %9, -1
%19 = add i64 %18, %1
%20 = tail call i32 @get_bit(i8* %0, i64 %19)
%21 = shl i32 %20, %12
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %5, i64 %17
%23 = load i8, i8* %22
%24 = trunc i32 %21 to i8
%25 = or i8 %23, %24
store i8 %25, i8* %22
%26 = add nuw i64 %9, 1
%27 = icmp eq i64 %26, %1
br i1 %27, label %28, label %8
28: ; preds = %8, %2
%29 = tail call i32 @memcpy(i8* %0, i8* %5, i64 %3)
%30 = tail call i32 @free(i8* %5)
ret void
}