signed long test_bitop(int i) {
  int shl = 0, shr = 0, bit = 0;
  int j;
  for (j = i; j < 35; j++) {
    shl += 1 << j;
    shr += 0x80000000 >> j;
    bit += ((~j ^ 0x11223344) & 0x33557788) + (j | 0x11223344);
  }
  return (shl + shr + bit);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<test_bitop>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x23,-0x14(%rbp)
jge    117b <test_bitop+0x7b>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    $0x80000000,%eax
shr    %cl,%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
xor    $0x11223344,%eax
and    $0x33557788,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
or     $0x11223344,%ecx
add    %ecx,%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1122 <test_bitop+0x22>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
cltq
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<test_bitop>:
xor    %eax,%eax
cmp    $0x22,%edi
jg     139f <test_bitop+0x29f>
mov    $0x23,%edx
sub    %edi,%edx
cmp    $0x8,%edx
jae    1123 <test_bitop+0x23>
mov    %edi,%ecx
xor    %esi,%esi
xor    %r9d,%r9d
jmp    134f <test_bitop+0x24f>
mov    %edx,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
lea    (%r8,%rdi,1),%ecx
movd   %edi,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm8
paddd  0xebf(%rip),%xmm8
pxor   %xmm14,%xmm14
movdqa 0xef1(%rip),%xmm15
mov    %r8d,%eax
pxor   %xmm1,%xmm1
pxor   %xmm9,%xmm9
pxor   %xmm10,%xmm10
pxor   %xmm11,%xmm11
pxor   %xmm13,%xmm13
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm8,%xmm2
paddd  0xe93(%rip),%xmm2
movdqa %xmm8,%xmm4
pslld  $0x17,%xmm4
movdqa 0xe91(%rip),%xmm0
paddd  %xmm0,%xmm4
cvttps2dq %xmm4,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm12
movdqa 0xe8b(%rip),%xmm3
pmuludq %xmm3,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm3,%xmm12
pshufd $0xe8,%xmm12,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm11
movdqa %xmm2,%xmm4
pslld  $0x17,%xmm4
paddd  %xmm0,%xmm4
cvttps2dq %xmm4,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm5
pmuludq %xmm3,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm3,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm4
pshuflw $0xfe,%xmm8,%xmm5
movdqa %xmm15,%xmm3
psrld  %xmm5,%xmm3
paddd  %xmm4,%xmm13
pshuflw $0x54,%xmm8,%xmm4
movdqa %xmm15,%xmm5
psrld  %xmm4,%xmm5
pshufd $0xee,%xmm8,%xmm4
pshuflw $0xfe,%xmm4,%xmm7
movdqa %xmm15,%xmm6
psrld  %xmm7,%xmm6
punpcklqdq %xmm3,%xmm5
pshuflw $0x54,%xmm4,%xmm3
movdqa %xmm15,%xmm4
psrld  %xmm3,%xmm4
punpckhqdq %xmm6,%xmm4
pshuflw $0xfe,%xmm2,%xmm3
movdqa %xmm15,%xmm6
psrld  %xmm3,%xmm6
shufps $0xcc,%xmm4,%xmm5
pshuflw $0x54,%xmm2,%xmm3
movdqa %xmm15,%xmm4
psrld  %xmm3,%xmm4
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm3
pshuflw $0xfe,%xmm3,%xmm7
movdqa %xmm15,%xmm0
psrld  %xmm7,%xmm0
paddd  %xmm5,%xmm9
pshuflw $0x54,%xmm3,%xmm3
movdqa %xmm15,%xmm5
psrld  %xmm3,%xmm5
punpcklqdq %xmm6,%xmm4
punpckhqdq %xmm0,%xmm5
shufps $0xcc,%xmm5,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm10
movdqa %xmm8,%xmm0
movdqa 0xdd1(%rip),%xmm5
por    %xmm5,%xmm0
paddd  %xmm0,%xmm14
movdqa %xmm8,%xmm0
movdqa 0xd9b(%rip),%xmm3
pand   %xmm3,%xmm0
movdqa 0xd9f(%rip),%xmm4
pxor   %xmm4,%xmm0
paddd  %xmm0,%xmm14
movdqa %xmm2,%xmm0
por    %xmm5,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
pand   %xmm3,%xmm0
pxor   %xmm4,%xmm0
paddd  %xmm0,%xmm1
paddd  0xd95(%rip),%xmm8
add    $0xfffffff8,%eax
jne    1170 <test_bitop+0x70>
paddd  %xmm11,%xmm13
pshufd $0xee,%xmm13,%xmm0
paddd  %xmm13,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movd   %xmm2,%r9d
paddd  %xmm9,%xmm10
pshufd $0xee,%xmm10,%xmm0
paddd  %xmm10,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movd   %xmm2,%esi
paddd  %xmm14,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %r8d,%edx
je     1396 <test_bitop+0x296>
mov    %eax,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
add    %eax,%r9d
mov    $0x80000000,%eax
shr    %cl,%eax
add    %eax,%esi
mov    %ecx,%edi
and    $0x33557788,%edi
xor    $0x22554488,%edi
mov    %ecx,%eax
or     $0x11223344,%eax
add    %edx,%eax
add    %edi,%eax
add    $0x1,%ecx
mov    %eax,%edx
cmp    $0x23,%ecx
jne    1360 <test_bitop+0x260>
add    %esi,%r9d
add    %eax,%r9d
movslq %r9d,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @test_bitop(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
store i32 0, i32* %4
store i32 0, i32* %5
%7 = load i32, i32* %2
store i32 %7, i32* %6
br label %8
8: ; preds = %29, %1
%9 = load i32, i32* %6
%10 = icmp slt i32 %9, 35
br i1 %10, label %11, label %32
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %6
%13 = shl i32 1, %12
%14 = load i32, i32* %3
%15 = add nsw i32 %14, %13
store i32 %15, i32* %3
%16 = load i32, i32* %6
%17 = lshr i32 -2147483648, %16
%18 = load i32, i32* %4
%19 = add i32 %18, %17
store i32 %19, i32* %4
%20 = load i32, i32* %6
%21 = xor i32 %20, -1
%22 = xor i32 %21, 287454020
%23 = and i32 %22, 861239176
%24 = load i32, i32* %6
%25 = or i32 %24, 287454020
%26 = add nsw i32 %23, %25
%27 = load i32, i32* %5
%28 = add nsw i32 %27, %26
store i32 %28, i32* %5
br label %29
29: ; preds = %11
%30 = load i32, i32* %6
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %6
br label %8
32: ; preds = %8
%33 = load i32, i32* %3
%34 = load i32, i32* %4
%35 = add nsw i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %5
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
ret i64 %38
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @test_bitop(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 35
br i1 %2, label %3, label %79
3: ; preds = %1
%4 = sub i32 35, %0
%5 = icmp ult i32 %4, 8
br i1 %5, label %51, label %6
6: ; preds = %3
%7 = and i32 %4, -8
%8 = add i32 %7, %0
%9 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %0, i64 0
%10 = shufflevector <4 x i32> %9, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%11 = add <4 x i32> %10, <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
br label %12
12: ; preds = %12, %6
%13 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %40, %12 ]
%14 = phi <4 x i32> [ %11, %6 ], [ %41, %12 ]
%15 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %6 ], [ %38, %12 ]
%16 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %6 ], [ %39, %12 ]
%17 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %6 ], [ %28, %12 ]
%18 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %6 ], [ %29, %12 ]
%19 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %6 ], [ %24, %12 ]
%20 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %6 ], [ %25, %12 ]
%21 = add <4 x i32> %14, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%22 = shl nuw <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %14
%23 = shl nuw <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %21
%24 = add <4 x i32> %22, %19
%25 = add <4 x i32> %23, %20
%26 = lshr <4 x i32> <i32 -2147483648, i32 -2147483648, i32 -2147483648, i32 -2147483648>, %14
%27 = lshr <4 x i32> <i32 -2147483648, i32 -2147483648, i32 -2147483648, i32 -2147483648>, %21
%28 = add <4 x i32> %26, %17
%29 = add <4 x i32> %27, %18
%30 = and <4 x i32> %14, <i32 861239176, i32 861239176, i32 861239176, i32 861239176>
%31 = and <4 x i32> %21, <i32 861239176, i32 861239176, i32 861239176, i32 861239176>
%32 = xor <4 x i32> %30, <i32 576013448, i32 576013448, i32 576013448, i32 576013448>
%33 = xor <4 x i32> %31, <i32 576013448, i32 576013448, i32 576013448, i32 576013448>
%34 = or <4 x i32> %14, <i32 287454020, i32 287454020, i32 287454020, i32 287454020>
%35 = or <4 x i32> %21, <i32 287454020, i32 287454020, i32 287454020, i32 287454020>
%36 = add <4 x i32> %34, %15
%37 = add <4 x i32> %35, %16
%38 = add <4 x i32> %36, %32
%39 = add <4 x i32> %37, %33
%40 = add nuw i32 %13, 8
%41 = add <4 x i32> %14, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%42 = icmp eq i32 %40, %7
br i1 %42, label %43, label %12
43: ; preds = %12
%44 = add <4 x i32> %25, %24
%45 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %44)
%46 = add <4 x i32> %29, %28
%47 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %46)
%48 = add <4 x i32> %39, %38
%49 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %48)
%50 = icmp eq i32 %4, %7
br i1 %50, label %72, label %51
51: ; preds = %3, %43
%52 = phi i32 [ %0, %3 ], [ %8, %43 ]
%53 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %49, %43 ]
%54 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %47, %43 ]
%55 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %45, %43 ]
br label %56
56: ; preds = %51, %56
%57 = phi i32 [ %70, %56 ], [ %52, %51 ]
%58 = phi i32 [ %69, %56 ], [ %53, %51 ]
%59 = phi i32 [ %64, %56 ], [ %54, %51 ]
%60 = phi i32 [ %62, %56 ], [ %55, %51 ]
%61 = shl nuw i32 1, %57
%62 = add nsw i32 %61, %60
%63 = lshr i32 -2147483648, %57
%64 = add i32 %63, %59
%65 = and i32 %57, 861239176
%66 = xor i32 %65, 576013448
%67 = or i32 %57, 287454020
%68 = add i32 %67, %58
%69 = add i32 %68, %66
%70 = add i32 %57, 1
%71 = icmp eq i32 %70, 35
br i1 %71, label %72, label %56
72: ; preds = %56, %43
%73 = phi i32 [ %45, %43 ], [ %62, %56 ]
%74 = phi i32 [ %47, %43 ], [ %64, %56 ]
%75 = phi i32 [ %49, %43 ], [ %69, %56 ]
%76 = add nsw i32 %74, %73
%77 = add nsw i32 %76, %75
%78 = sext i32 %77 to i64
br label %79
79: ; preds = %72, %1
%80 = phi i64 [ %78, %72 ], [ 0, %1 ]
ret i64 %80
}