#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 */
scalar_t__ calloc(int, int);
int totalHammingDistance(int *nums, int numsSize) {
  int *zeroCount, *oneCount;
  int ret = 0, i, j, tmp;
  zeroCount = (int *)calloc(sizeof(int) * 8, sizeof(int));
  oneCount = (int *)calloc(sizeof(int) * 8, sizeof(int));
  for (i = 0; i < numsSize; i++) {
    for (j = 0; j < sizeof(int) * 8; j++) {
      tmp = 1 << j;
      if (nums[i] & tmp) {
        oneCount[j]++;
      } else {
        zeroCount[j]++;
      }
    }
  }
  for (j = 0; j < sizeof(int) * 8; j++) {
    ret += (oneCount[j] * zeroCount[j]);
  }
  return ret;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<totalHammingDistance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    $0x20,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    $0x20,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11e5 <totalHammingDistance+0xd5>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movslq -0x2c(%rbp),%rax
cmp    $0x20,%rax
jae    11d2 <totalHammingDistance+0xc2>
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
and    -0x30(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11ae <totalHammingDistance+0x9e>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11bf <totalHammingDistance+0xaf>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11c4 <totalHammingDistance+0xb4>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1166 <totalHammingDistance+0x56>
jmp    11d7 <totalHammingDistance+0xc7>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1153 <totalHammingDistance+0x43>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movslq -0x2c(%rbp),%rax
cmp    $0x20,%rax
jae    1225 <totalHammingDistance+0x115>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11ec <totalHammingDistance+0xdc>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<totalHammingDistance>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%rbx
mov    $0x20,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,%r14
mov    $0x20,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
test   %ebp,%ebp
jle    1198 <totalHammingDistance+0x88>
mov    %ebp,%ecx
xor    %edx,%edx
jmp    1159 <totalHammingDistance+0x49>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%rdx
cmp    %rcx,%rdx
je     1198 <totalHammingDistance+0x88>
xor    %esi,%esi
jmp    116f <totalHammingDistance+0x5f>
nopl   (%rax)
addl   $0x1,0x4(%rdi,%rsi,4)
add    $0x2,%rsi
cmp    $0x20,%rsi
je     1150 <totalHammingDistance+0x40>
mov    (%rbx,%rdx,4),%edi
bt     %esi,%edi
mov    %r14,%rdi
jae    117d <totalHammingDistance+0x6d>
mov    %rax,%rdi
addl   $0x1,(%rdi,%rsi,4)
lea    0x1(%rsi),%edi
mov    (%rbx,%rdx,4),%ebp
movzbl %dil,%edi
bt     %edi,%ebp
mov    %r14,%rdi
jae    1160 <totalHammingDistance+0x50>
mov    %rax,%rdi
jmp    1160 <totalHammingDistance+0x50>
movdqu (%rax),%xmm2
movdqu 0x10(%rax),%xmm3
movdqu 0x20(%rax),%xmm4
movdqu 0x30(%rax),%xmm8
movdqu (%r14),%xmm5
movdqu 0x10(%r14),%xmm6
movdqu 0x20(%r14),%xmm7
movdqu 0x30(%r14),%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm1
pmuludq %xmm2,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm5,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm1
pmuludq %xmm4,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm1
pmuludq %xmm8,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm8,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm0
paddd  %xmm2,%xmm0
movdqu 0x40(%rax),%xmm1
movdqu 0x40(%r14),%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm2
movdqu 0x50(%rax),%xmm1
movdqu 0x50(%r14),%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm1,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm3
paddd  %xmm2,%xmm3
movdqu 0x60(%rax),%xmm1
movdqu 0x60(%r14),%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm1,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x70(%rax),%xmm0
movdqu 0x70(%r14),%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm0,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm0
punpckldq %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @totalHammingDistance(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%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** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %7
%11 = call i64 @calloc(i32 32, i32 4)
%12 = inttoptr i64 %11 to i32*
store i32* %12, i32** %5
%13 = call i64 @calloc(i32 32, i32 4)
%14 = inttoptr i64 %13 to i32*
store i32* %14, i32** %6
store i32 0, i32* %8
br label %15
15: ; preds = %54, %2
%16 = load i32, i32* %8
%17 = load i32, i32* %4
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %57
19: ; preds = %15
store i32 0, i32* %9
br label %20
20: ; preds = %50, %19
%21 = load i32, i32* %9
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = icmp ult i64 %22, 32
br i1 %23, label %24, label %53
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %9
%26 = shl i32 1, %25
store i32 %26, i32* %10
%27 = load i32*, i32** %3
%28 = load i32, i32* %8
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = load i32, i32* %10
%33 = and i32 %31, %32
%34 = icmp ne i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %42
35: ; preds = %24
%36 = load i32*, i32** %6
%37 = load i32, i32* %9
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %39
br label %49
42: ; preds = %24
%43 = load i32*, i32** %5
%44 = load i32, i32* %9
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %46
br label %49
49: ; preds = %42, %35
br label %50
50: ; preds = %49
%51 = load i32, i32* %9
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %9
br label %20
53: ; preds = %20
br label %54
54: ; preds = %53
%55 = load i32, i32* %8
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %8
br label %15
57: ; preds = %15
store i32 0, i32* %9
br label %58
58: ; preds = %76, %57
%59 = load i32, i32* %9
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = icmp ult i64 %60, 32
br i1 %61, label %62, label %79
62: ; preds = %58
%63 = load i32*, i32** %6
%64 = load i32, i32* %9
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = load i32*, i32** %5
%69 = load i32, i32* %9
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 %70
%72 = load i32, i32* %71
%73 = mul nsw i32 %67, %72
%74 = load i32, i32* %7
%75 = add nsw i32 %74, %73
store i32 %75, i32* %7
br label %76
76: ; preds = %62
%77 = load i32, i32* %9
%78 = add nsw i32 %77, 1
store i32 %78, i32* %9
br label %58
79: ; preds = %58
%80 = load i32, i32* %7
ret i32 %80
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @totalHammingDistance(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = tail call i64 @calloc(i32 32, i32 4)
%4 = inttoptr i64 %3 to i32*
%5 = tail call i64 @calloc(i32 32, i32 4)
%6 = inttoptr i64 %5 to i32*
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %7, label %8, label %39
8: ; preds = %2
%9 = zext i32 %1 to i64
br label %10
10: ; preds = %8, %36
%11 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %37, %36 ]
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
br label %13
13: ; preds = %13, %10
%14 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %34, %13 ]
%15 = trunc i64 %14 to i32
%16 = shl nuw i32 1, %15
%17 = load i32, i32* %12
%18 = and i32 %17, %16
%19 = icmp eq i32 %18, 0
%20 = select i1 %19, i32* %4, i32* %6
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %14
%22 = load i32, i32* %21
%23 = add nsw i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %21
%24 = or i64 %14, 1
%25 = trunc i64 %24 to i32
%26 = shl nuw i32 1, %25
%27 = load i32, i32* %12
%28 = and i32 %27, %26
%29 = icmp eq i32 %28, 0
%30 = select i1 %29, i32* %4, i32* %6
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %24
%32 = load i32, i32* %31
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %31
%34 = add nuw nsw i64 %14, 2
%35 = icmp eq i64 %34, 32
br i1 %35, label %36, label %13
36: ; preds = %13
%37 = add nuw nsw i64 %11, 1
%38 = icmp eq i64 %37, %9
br i1 %38, label %39, label %10
39: ; preds = %36, %2
%40 = inttoptr i64 %5 to <4 x i32>*
%41 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %40
%42 = inttoptr i64 %3 to <4 x i32>*
%43 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %42
%44 = mul nsw <4 x i32> %43, %41
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 4
%46 = bitcast i32* %45 to <4 x i32>*
%47 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %46
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 4
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
%50 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %49
%51 = mul nsw <4 x i32> %50, %47
%52 = add <4 x i32> %51, %44
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 8
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
%55 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %54
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 8
%57 = bitcast i32* %56 to <4 x i32>*
%58 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %57
%59 = mul nsw <4 x i32> %58, %55
%60 = add <4 x i32> %59, %52
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 12
%62 = bitcast i32* %61 to <4 x i32>*
%63 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %62
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 12
%65 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
%66 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %65
%67 = mul nsw <4 x i32> %66, %63
%68 = add <4 x i32> %67, %60
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 16
%70 = bitcast i32* %69 to <4 x i32>*
%71 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %70
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 16
%73 = bitcast i32* %72 to <4 x i32>*
%74 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %73
%75 = mul nsw <4 x i32> %74, %71
%76 = add <4 x i32> %75, %68
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 20
%78 = bitcast i32* %77 to <4 x i32>*
%79 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %78
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 20
%81 = bitcast i32* %80 to <4 x i32>*
%82 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %81
%83 = mul nsw <4 x i32> %82, %79
%84 = add <4 x i32> %83, %76
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 24
%86 = bitcast i32* %85 to <4 x i32>*
%87 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %86
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 24
%89 = bitcast i32* %88 to <4 x i32>*
%90 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %89
%91 = mul nsw <4 x i32> %90, %87
%92 = add <4 x i32> %91, %84
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 28
%94 = bitcast i32* %93 to <4 x i32>*
%95 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %94
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 28
%97 = bitcast i32* %96 to <4 x i32>*
%98 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %97
%99 = mul nsw <4 x i32> %98, %95
%100 = add <4 x i32> %99, %92
%101 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %100)
ret i32 %101
}