#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 uint8_t;
typedef int uint16_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ printf(char *, size_t, size_t);
int city_decompress3(const uint16_t *in, uint16_t *out, size_t *outsz) {
  size_t inpos = 0;
  size_t outpos = 0;
  uint16_t v = 0;
  while ((v = in[inpos]) != 0xFFFF) {
    while (out[outpos] != 0)
      outpos++;
    if (v & 0x8000) {
      uint8_t c = 3;
      v = (v & 0x7FFF);
      for (int i = 0; i < c; i++) {
        out[outpos + i] = v + i;
        out[outpos + 120 + i] = v + i + 3;
        out[outpos + (120 * 2) + i] = v + i + 6;
      }
      inpos++;
      outpos += 3;
    } else {
      out[outpos++] = in[inpos++];
    }
  }
  out[outpos] = 0xFFFF;
  printf("3: Decoded %#04zX bytes into %#04zX bytes.\n", inpos * 2, outpos * 2);
  if (outsz)
    *outsz = outpos * 2;
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<city_decompress3>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmp    $0xffff,%eax
je     1267 <city_decompress3+0x157>
jmp    1159 <city_decompress3+0x49>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     117c <city_decompress3+0x6c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1159 <city_decompress3+0x49>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
and    $0x8000,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1236 <city_decompress3+0x126>
movl   $0x3,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
and    $0x7fff,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    1219 <city_decompress3+0x109>
mov    -0x2c(%rbp),%edx
add    -0x34(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movslq -0x34(%rbp),%rsi
add    %rsi,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%edx
add    -0x34(%rbp),%edx
add    $0x3,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
add    $0x78,%rcx
movslq -0x34(%rbp),%rsi
add    %rsi,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%edx
add    -0x34(%rbp),%edx
add    $0x6,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
add    $0xf0,%rcx
movslq -0x34(%rbp),%rsi
add    %rsi,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11a6 <city_decompress3+0x96>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x3,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1262 <city_decompress3+0x152>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,-0x28(%rbp)
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    113b <city_decompress3+0x2b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movl   $0xffff,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%rsi
shl    $0x1,%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
shl    $0x1,%rdx
lea    0xd73(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     12ac <city_decompress3+0x19c>
mov    -0x28(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
xor    %eax,%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<city_decompress3>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,%r14
mov    (%rdi),%ecx
cmp    $0xffff,%ecx
jne    112a <city_decompress3+0x1a>
xor    %ebx,%ebx
xor    %eax,%eax
jmp    11c1 <city_decompress3+0xb1>
xor    %eax,%eax
xor    %ebx,%ebx
jmp    1150 <city_decompress3+0x40>
mov    %ecx,-0x4(%rsi,%rbx,4)
mov    0x4(%rdi,%rax,4),%ecx
add    $0x1,%rax
cmp    $0xffff,%ecx
je     11be <city_decompress3+0xae>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cmpl   $0x0,(%rsi,%rbx,4)
lea    0x1(%rbx),%rbx
jne    1150 <city_decompress3+0x40>
test   $0x8000,%ecx
je     1130 <city_decompress3+0x20>
and    $0x7fff,%ecx
mov    %ecx,-0x4(%rsi,%rbx,4)
lea    0x3(%rcx),%edx
mov    %edx,0x1dc(%rsi,%rbx,4)
lea    0x6(%rcx),%edx
mov    %edx,0x3bc(%rsi,%rbx,4)
lea    0x1(%rcx),%edx
mov    %edx,(%rsi,%rbx,4)
lea    0x4(%rcx),%edx
mov    %edx,0x1e0(%rsi,%rbx,4)
lea    0x7(%rcx),%edx
mov    %edx,0x3c0(%rsi,%rbx,4)
lea    0x2(%rcx),%edx
mov    %edx,0x4(%rsi,%rbx,4)
lea    0x5(%rcx),%edx
mov    %edx,0x1e4(%rsi,%rbx,4)
add    $0x8,%ecx
mov    %ecx,0x3c4(%rsi,%rbx,4)
add    $0x2,%rbx
jmp    1134 <city_decompress3+0x24>
add    %rax,%rax
movl   $0xffff,(%rsi,%rbx,4)
add    %rbx,%rbx
lea    0xe2e(%rip),%rdi
mov    %rax,%rsi
mov    %rbx,%rdx
call   1030 <printf@plt>
test   %r14,%r14
je     11e5 <city_decompress3+0xd5>
mov    %rbx,(%r14)
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [44 x i8] c"3: Decoded %zX bytes into %zX bytes.\0A\00"
define i32 @city_decompress3(i32* %0, i32* %1, i64* %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i64*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i64* %2, i64** %6
store i64 0, i64* %7
store i64 0, i64* %8
store i32 0, i32* %9
br label %12
12: ; preds = %89, %3
%13 = load i32*, i32** %4
%14 = load i64, i64* %7
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
store i32 %16, i32* %9
%17 = icmp ne i32 %16, 65535
br i1 %17, label %18, label %90
18: ; preds = %12
br label %19
19: ; preds = %25, %18
%20 = load i32*, i32** %5
%21 = load i64, i64* %8
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = icmp ne i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %28
25: ; preds = %19
%26 = load i64, i64* %8
%27 = add i64 %26, 1
store i64 %27, i64* %8
br label %19
28: ; preds = %19
%29 = load i32, i32* %9
%30 = and i32 %29, 32768
%31 = icmp ne i32 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %79
32: ; preds = %28
store i32 3, i32* %10
%33 = load i32, i32* %9
%34 = and i32 %33, 32767
store i32 %34, i32* %9
store i32 0, i32* %11
br label %35
35: ; preds = %71, %32
%36 = load i32, i32* %11
%37 = load i32, i32* %10
%38 = icmp slt i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %74
39: ; preds = %35
%40 = load i32, i32* %9
%41 = load i32, i32* %11
%42 = add nsw i32 %40, %41
%43 = load i32*, i32** %5
%44 = load i64, i64* %8
%45 = load i32, i32* %11
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = add i64 %44, %46
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %47
store i32 %42, i32* %48
%49 = load i32, i32* %9
%50 = load i32, i32* %11
%51 = add nsw i32 %49, %50
%52 = add nsw i32 %51, 3
%53 = load i32*, i32** %5
%54 = load i64, i64* %8
%55 = add i64 %54, 120
%56 = load i32, i32* %11
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = add i64 %55, %57
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %58
store i32 %52, i32* %59
%60 = load i32, i32* %9
%61 = load i32, i32* %11
%62 = add nsw i32 %60, %61
%63 = add nsw i32 %62, 6
%64 = load i32*, i32** %5
%65 = load i64, i64* %8
%66 = add i64 %65, 240
%67 = load i32, i32* %11
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = add i64 %66, %68
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %69
store i32 %63, i32* %70
br label %71
71: ; preds = %39
%72 = load i32, i32* %11
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %11
br label %35
74: ; preds = %35
%75 = load i64, i64* %7
%76 = add i64 %75, 1
store i64 %76, i64* %7
%77 = load i64, i64* %8
%78 = add i64 %77, 3
store i64 %78, i64* %8
br label %89
79: ; preds = %28
%80 = load i32*, i32** %4
%81 = load i64, i64* %7
%82 = add i64 %81, 1
store i64 %82, i64* %7
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %81
%84 = load i32, i32* %83
%85 = load i32*, i32** %5
%86 = load i64, i64* %8
%87 = add i64 %86, 1
store i64 %87, i64* %8
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 %86
store i32 %84, i32* %88
br label %89
89: ; preds = %79, %74
br label %12
90: ; preds = %12
%91 = load i32*, i32** %5
%92 = load i64, i64* %8
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 %92
store i32 65535, i32* %93
%94 = load i64, i64* %7
%95 = mul i64 %94, 2
%96 = load i64, i64* %8
%97 = mul i64 %96, 2
%98 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([44 x i8], [44 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %95, i64 %97)
%99 = load i64*, i64** %6
%100 = icmp ne i64* %99, null
br i1 %100, label %101, label %105
101: ; preds = %90
%102 = load i64, i64* %8
%103 = mul i64 %102, 2
%104 = load i64*, i64** %6
store i64 %103, i64* %104
br label %105
105: ; preds = %101, %90
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [44 x i8] c"3: Decoded %zX bytes into %zX bytes.\0A\00"
define i32 @city_decompress3(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i64* writeonly %2) {
%4 = load i32, i32* %0
%5 = icmp eq i32 %4, 65535
br i1 %5, label %55, label %6
6: ; preds = %3, %47
%7 = phi i32 [ %51, %47 ], [ %4, %3 ]
%8 = phi i64 [ %49, %47 ], [ 0, %3 ]
%9 = phi i64 [ %48, %47 ], [ 0, %3 ]
br label %10
10: ; preds = %10, %6
%11 = phi i64 [ %15, %10 ], [ %9, %6 ]
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %11
%13 = load i32, i32* %12
%14 = icmp eq i32 %13, 0
%15 = add i64 %11, 1
br i1 %14, label %16, label %10
16: ; preds = %10
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %11
%18 = and i32 %7, 32768
%19 = icmp eq i32 %18, 0
br i1 %19, label %46, label %20
20: ; preds = %16
%21 = and i32 %7, 32767
store i32 %21, i32* %17
%22 = add nuw nsw i32 %21, 3
%23 = add i64 %11, 120
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %23
store i32 %22, i32* %24
%25 = add nuw nsw i32 %21, 6
%26 = add i64 %11, 240
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %26
store i32 %25, i32* %27
%28 = add nuw nsw i32 %21, 1
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %15
store i32 %28, i32* %29
%30 = add nuw nsw i32 %21, 4
%31 = add i64 %11, 121
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %31
store i32 %30, i32* %32
%33 = add nuw nsw i32 %21, 7
%34 = add i64 %11, 241
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %34
store i32 %33, i32* %35
%36 = add nuw nsw i32 %21, 2
%37 = add i64 %11, 2
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %37
store i32 %36, i32* %38
%39 = add nuw nsw i32 %21, 5
%40 = add i64 %11, 122
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %40
store i32 %39, i32* %41
%42 = add nuw nsw i32 %21, 8
%43 = add i64 %11, 242
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %43
store i32 %42, i32* %44
%45 = add i64 %11, 3
br label %47
46: ; preds = %16
store i32 %7, i32* %17
br label %47
47: ; preds = %46, %20
%48 = phi i64 [ %45, %20 ], [ %15, %46 ]
%49 = add i64 %8, 1
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = icmp eq i32 %51, 65535
br i1 %52, label %53, label %6
53: ; preds = %47
%54 = shl i64 %49, 1
br label %55
55: ; preds = %53, %3
%56 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %48, %53 ]
%57 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %54, %53 ]
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %56
store i32 65535, i32* %58
%59 = shl i64 %56, 1
%60 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([44 x i8], [44 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %57, i64 %59)
%61 = icmp eq i64* %2, null
br i1 %61, label %63, label %62
62: ; preds = %55
store i64 %59, i64* %2
br label %63
63: ; preds = %62, %55
ret i32 0
}