int offset(int bit, int current_bit, int id) {
  int offset;
  int mask;
  for (offset = 0, bit--, mask = 1 << bit; bit > current_bit;
       bit--, mask >>= 1, offset++)
    if (mask & id)
      offset += mask - 1;
  return offset;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<offset>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jle    1176 <offset+0x76>
mov    -0x14(%rbp),%eax
and    -0xc(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1151 <offset+0x51>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1156 <offset+0x56>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    112a <offset+0x2a>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<offset>:
lea    -0x1(%rdi),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    %esi,%ecx
jle    118d <offset+0x8d>
mov    $0x1,%r9d
mov    $0x1,%r8d
shl    %cl,%r8d
mov    %esi,%r10d
not    %r10d
add    %edi,%r10d
add    $0xfffffffe,%edi
cmp    %esi,%edi
jne    1134 <offset+0x34>
test   $0x1,%r10b
jne    117a <offset+0x7a>
jmp    118d <offset+0x8d>
mov    %r10d,%esi
and    $0xfffffffe,%esi
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax)
mov    %r8d,%edi
and    %edx,%edi
lea    -0x1(%r8),%ecx
test   %edi,%edi
cmove  %edi,%ecx
mov    %r8d,%edi
sar    %edi
add    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
and    %edx,%eax
add    $0xffffffff,%edi
test   %eax,%eax
cmove  %eax,%edi
sar    $0x2,%r8d
lea    (%rdi,%rcx,1),%eax
add    $0x2,%eax
add    $0xfffffffe,%esi
jne    1140 <offset+0x40>
lea    0x1(%rax),%r9d
test   $0x1,%r10b
je     118d <offset+0x8d>
and    %r8d,%edx
add    $0xffffffff,%r8d
test   %edx,%edx
cmove  %edx,%r8d
add    %r8d,%r9d
mov    %r9d,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @offset(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
%9 = load i32, i32* %4
%10 = add nsw i32 %9, -1
store i32 %10, i32* %4
%11 = load i32, i32* %4
%12 = shl i32 1, %11
store i32 %12, i32* %8
br label %13
13: ; preds = %28, %3
%14 = load i32, i32* %4
%15 = load i32, i32* %5
%16 = icmp sgt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %35
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %6
%20 = and i32 %18, %19
%21 = icmp ne i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %27
22: ; preds = %17
%23 = load i32, i32* %8
%24 = sub nsw i32 %23, 1
%25 = load i32, i32* %7
%26 = add nsw i32 %25, %24
store i32 %26, i32* %7
br label %27
27: ; preds = %22, %17
br label %28
28: ; preds = %27
%29 = load i32, i32* %4
%30 = add nsw i32 %29, -1
store i32 %30, i32* %4
%31 = load i32, i32* %8
%32 = ashr i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %8
%33 = load i32, i32* %7
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %7
br label %13
35: ; preds = %13
%36 = load i32, i32* %7
ret i32 %36
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @offset(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %0, -1
%5 = icmp sgt i32 %4, %1
br i1 %5, label %6, label %48
6: ; preds = %3
%7 = shl nuw i32 1, %4
%8 = xor i32 %1, -1
%9 = add i32 %8, %0
%10 = add i32 %0, -2
%11 = and i32 %9, 1
%12 = icmp eq i32 %10, %1
br i1 %12, label %37, label %13
13: ; preds = %6
%14 = and i32 %9, -2
br label %15
15: ; preds = %15, %13
%16 = phi i32 [ %7, %13 ], [ %30, %15 ]
%17 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %32, %15 ]
%18 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %33, %15 ]
%19 = and i32 %16, %2
%20 = icmp eq i32 %19, 0
%21 = add nsw i32 %16, -1
%22 = select i1 %20, i32 0, i32 %21
%23 = ashr i32 %16, 1
%24 = add i32 %17, 1
%25 = add i32 %24, %22
%26 = and i32 %23, %2
%27 = icmp eq i32 %26, 0
%28 = add nsw i32 %23, -1
%29 = select i1 %27, i32 0, i32 %28
%30 = ashr i32 %16, 2
%31 = add i32 %25, 1
%32 = add i32 %31, %29
%33 = add i32 %18, 2
%34 = icmp eq i32 %33, %14
br i1 %34, label %35, label %15
35: ; preds = %15
%36 = add i32 %32, 1
br label %37
37: ; preds = %35, %6
%38 = phi i32 [ undef, %6 ], [ %32, %35 ]
%39 = phi i32 [ %7, %6 ], [ %30, %35 ]
%40 = phi i32 [ 1, %6 ], [ %36, %35 ]
%41 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %41, label %48, label %42
42: ; preds = %37
%43 = and i32 %39, %2
%44 = icmp eq i32 %43, 0
%45 = add nsw i32 %39, -1
%46 = select i1 %44, i32 0, i32 %45
%47 = add i32 %40, %46
br label %48
48: ; preds = %42, %37, %3
%49 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %38, %37 ], [ %47, %42 ]
ret i32 %49
}