void gather_array_float_bpr(float *restrict out, const float *restrict in,
                            unsigned int n) {
  for (; n; --n) {
    float q = *in++, *p = out++;
    do
      if (q != 0) {
        unsigned int a_ = *p;
        unsigned int b_ = q;
        if (a_ == 0) {
          *p = b_;
          break;
        }
        for (;;) {
          if (a_ < b_)
            b_ >>= 1;
          else if (b_ < a_)
            a_ >>= 1;
          else
            break;
        }
        *p = a_;
      }
    while (0);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gather_array_float_bpr>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
je     1204 <gather_array_float_bpr+0x104>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
movss  (%rax),%xmm0
movss  %xmm0,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movss  -0x18(%rbp),%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
jne    1160 <gather_array_float_bpr+0x60>
jp     1160 <gather_array_float_bpr+0x60>
jmp    11ec <gather_array_float_bpr+0xec>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cvttss2si (%rax),%rax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
cvttss2si -0x18(%rbp),%rax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jne    1194 <gather_array_float_bpr+0x94>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cvtsi2ss %rax,%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
jmp    11f1 <gather_array_float_bpr+0xf1>
jmp    1199 <gather_array_float_bpr+0x99>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jae    11b3 <gather_array_float_bpr+0xb3>
mov    -0x28(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11d7 <gather_array_float_bpr+0xd7>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jae    11cd <gather_array_float_bpr+0xcd>
mov    -0x24(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11d2 <gather_array_float_bpr+0xd2>
jmp    11dc <gather_array_float_bpr+0xdc>
jmp    11d7 <gather_array_float_bpr+0xd7>
jmp    1199 <gather_array_float_bpr+0x99>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cvtsi2ss %rax,%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movss  %xmm0,(%rax)
jmp    11f1 <gather_array_float_bpr+0xf1>
jmp    11f6 <gather_array_float_bpr+0xf6>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    110f <gather_array_float_bpr+0xf>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gather_array_float_bpr>:
test   %edx,%edx
je     1160 <gather_array_float_bpr+0x60>
xorps  %xmm0,%xmm0
jmp    112d <gather_array_float_bpr+0x2d>
nopl   0x0(%rax)
mov    %ecx,%eax
mov    %eax,%eax
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %rax,%xmm1
movss  %xmm1,(%rdi)
add    $0x4,%rsi
add    $0x4,%rdi
add    $0xffffffff,%edx
je     1160 <gather_array_float_bpr+0x60>
movss  (%rsi),%xmm1
ucomiss %xmm0,%xmm1
jne    1138 <gather_array_float_bpr+0x38>
jnp    1120 <gather_array_float_bpr+0x20>
cvttss2si (%rdi),%rcx
cvttss2si %xmm1,%rax
test   %ecx,%ecx
jne    1152 <gather_array_float_bpr+0x52>
jmp    1112 <gather_array_float_bpr+0x12>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
shr    %eax
cmp    %eax,%ecx
jb     1150 <gather_array_float_bpr+0x50>
jbe    1110 <gather_array_float_bpr+0x10>
shr    %ecx
cmp    %eax,%ecx
jb     1150 <gather_array_float_bpr+0x50>
jmp    1156 <gather_array_float_bpr+0x56>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @gather_array_float_bpr(float* noalias %0, float* noalias %1, i32 %2) {
%4 = alloca float*
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32
%7 = alloca float
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store float* %0, float** %4
store float* %1, float** %5
store i32 %2, i32* %6
br label %11
11: ; preds = %59, %3
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp ne i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %62
14: ; preds = %11
%15 = load float*, float** %5
%16 = getelementptr inbounds float, float* %15, i32 1
store float* %16, float** %5
%17 = load float, float* %15
store float %17, float* %7
%18 = load float*, float** %4
%19 = getelementptr inbounds float, float* %18, i32 1
store float* %19, float** %4
store float* %18, float** %8
br label %20
20: ; preds = %14
%21 = load float, float* %7
%22 = fcmp une float %21, 0.000000e+00
br i1 %22, label %23, label %57
23: ; preds = %20
%24 = load float*, float** %8
%25 = load float, float* %24
%26 = fptoui float %25 to i32
store i32 %26, i32* %9
%27 = load float, float* %7
%28 = fptoui float %27 to i32
store i32 %28, i32* %10
%29 = load i32, i32* %9
%30 = icmp eq i32 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %35
31: ; preds = %23
%32 = load i32, i32* %10
%33 = uitofp i32 %32 to float
%34 = load float*, float** %8
store float %33, float* %34
br label %58
35: ; preds = %23
br label %36
36: ; preds = %52, %35
%37 = load i32, i32* %9
%38 = load i32, i32* %10
%39 = icmp ult i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %43
40: ; preds = %36
%41 = load i32, i32* %10
%42 = lshr i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %10
br label %52
43: ; preds = %36
%44 = load i32, i32* %10
%45 = load i32, i32* %9
%46 = icmp ult i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %50
47: ; preds = %43
%48 = load i32, i32* %9
%49 = lshr i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %9
br label %51
50: ; preds = %43
br label %53
51: ; preds = %47
br label %52
52: ; preds = %51, %40
br label %36
53: ; preds = %50
%54 = load i32, i32* %9
%55 = uitofp i32 %54 to float
%56 = load float*, float** %8
store float %55, float* %56
br label %57
57: ; preds = %53, %20
br label %58
58: ; preds = %57, %31
br label %59
59: ; preds = %58
%60 = load i32, i32* %6
%61 = add i32 %60, -1
store i32 %61, i32* %6
br label %11
62: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @gather_array_float_bpr(float* noalias nocapture %0, float* noalias nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %4, label %36, label %5
5: ; preds = %3, %33
%6 = phi float* [ %11, %33 ], [ %0, %3 ]
%7 = phi float* [ %9, %33 ], [ %1, %3 ]
%8 = phi i32 [ %34, %33 ], [ %2, %3 ]
%9 = getelementptr inbounds float, float* %7, i64 1
%10 = load float, float* %7
%11 = getelementptr inbounds float, float* %6, i64 1
%12 = fcmp une float %10, 0.000000e+00
br i1 %12, label %13, label %33
13: ; preds = %5
%14 = load float, float* %6
%15 = fptoui float %14 to i32
%16 = fptoui float %10 to i32
%17 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %17, label %30, label %18
18: ; preds = %13, %28
%19 = phi i32 [ %29, %28 ], [ %15, %13 ]
%20 = phi i32 [ %22, %28 ], [ %16, %13 ]
br label %21
21: ; preds = %18, %24
%22 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %20, %18 ]
%23 = icmp ult i32 %19, %22
br i1 %23, label %24, label %26
24: ; preds = %21
%25 = lshr i32 %22, 1
br label %21
26: ; preds = %21
%27 = icmp ult i32 %22, %19
br i1 %27, label %28, label %30
28: ; preds = %26
%29 = lshr i32 %19, 1
br label %18
30: ; preds = %26, %13
%31 = phi i32 [ %16, %13 ], [ %19, %26 ]
%32 = uitofp i32 %31 to float
store float %32, float* %6
br label %33
33: ; preds = %30, %5
%34 = add i32 %8, -1
%35 = icmp eq i32 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %5
36: ; preds = %33, %3
ret void
}