#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 uint64_t;

/* Variables and functions */
uint64_t loadN(uint8_t *mem, uint64_t addr, uint64_t n) {
  uint64_t res = 0;
  uint64_t exp = 1;
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    res += mem[addr + i] * exp;
    exp = exp << 8;
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<loadN>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1160 <loadN+0x60>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1123 <loadN+0x23>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<loadN>:
push   %rbx
test   %edx,%edx
jle    1127 <loadN+0x27>
movslq %esi,%r8
mov    %edx,%r10d
lea    -0x1(%r10),%rax
mov    %r10d,%r9d
and    $0x3,%r9d
cmp    $0x3,%rax
jae    112b <loadN+0x2b>
xor    %esi,%esi
mov    $0x1,%edx
xor    %eax,%eax
jmp    118e <loadN+0x8e>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
ret
and    $0xfffffffc,%r10d
lea    (%rdi,%r8,4),%r11
add    $0xc,%r11
xor    %edx,%edx
mov    $0x1,%ecx
xor    %esi,%esi
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    -0xc(%r11,%rsi,4),%ebx
imul   %ecx,%ebx
add    %eax,%ebx
mov    -0x8(%r11,%rsi,4),%eax
imul   %ecx,%eax
shl    $0x8,%eax
add    %ebx,%eax
mov    -0x4(%r11,%rsi,4),%ebx
imul   %ecx,%ebx
shl    $0x10,%ebx
add    %eax,%ebx
imul   (%r11,%rsi,4),%ecx
shl    $0x18,%ecx
mov    %ecx,%eax
add    %ebx,%eax
add    $0x4,%rsi
mov    $0x0,%ecx
cmp    %rsi,%r10
jne    1150 <loadN+0x50>
test   %r9,%r9
je     11b4 <loadN+0xb4>
add    %r8,%rsi
lea    (%rdi,%rsi,4),%rcx
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rcx,%rsi,4),%edi
imul   %edx,%edi
add    %edi,%eax
shl    $0x8,%edx
add    $0x1,%rsi
cmp    %rsi,%r9
jne    11a0 <loadN+0xa0>
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @loadN(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 1, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %28, %3
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %31
14: ; preds = %10
%15 = load i32*, i32** %4
%16 = load i32, i32* %5
%17 = load i32, i32* %9
%18 = add nsw i32 %16, %17
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = load i32, i32* %8
%23 = mul nsw i32 %21, %22
%24 = load i32, i32* %7
%25 = add nsw i32 %24, %23
store i32 %25, i32* %7
%26 = load i32, i32* %8
%27 = shl i32 %26, 8
store i32 %27, i32* %8
br label %28
28: ; preds = %14
%29 = load i32, i32* %9
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %9
br label %10
31: ; preds = %10
%32 = load i32, i32* %7
ret i32 %32
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @loadN(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %33
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %1 to i64
%7 = zext i32 %2 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = and i64 %7, 3
%10 = icmp ult i64 %8, 3
br i1 %10, label %13, label %11
11: ; preds = %5
%12 = and i64 %7, 4294967292
br label %35
13: ; preds = %35, %5
%14 = phi i32 [ undef, %5 ], [ %65, %35 ]
%15 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %66, %35 ]
%16 = phi i32 [ 1, %5 ], [ 0, %35 ]
%17 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %65, %35 ]
%18 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %18, label %33, label %19
19: ; preds = %13, %19
%20 = phi i64 [ %30, %19 ], [ %15, %13 ]
%21 = phi i32 [ %29, %19 ], [ %16, %13 ]
%22 = phi i32 [ %28, %19 ], [ %17, %13 ]
%23 = phi i64 [ %31, %19 ], [ 0, %13 ]
%24 = add nsw i64 %20, %6
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = mul nsw i32 %26, %21
%28 = add nsw i32 %27, %22
%29 = shl i32 %21, 8
%30 = add nuw nsw i64 %20, 1
%31 = add i64 %23, 1
%32 = icmp eq i64 %31, %9
br i1 %32, label %33, label %19
33: ; preds = %13, %19, %3
%34 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %14, %13 ], [ %28, %19 ]
ret i32 %34
35: ; preds = %35, %11
%36 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %66, %35 ]
%37 = phi i32 [ 1, %11 ], [ 0, %35 ]
%38 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %65, %35 ]
%39 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %67, %35 ]
%40 = add nsw i64 %36, %6
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = mul nuw nsw i32 %42, %37
%44 = add nsw i32 %43, %38
%45 = shl nuw nsw i32 %37, 8
%46 = or i64 %36, 1
%47 = add nsw i64 %46, %6
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = mul nsw i32 %49, %45
%51 = add nsw i32 %50, %44
%52 = shl nuw nsw i32 %37, 16
%53 = or i64 %36, 2
%54 = add nsw i64 %53, %6
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = mul nsw i32 %56, %52
%58 = add nsw i32 %57, %51
%59 = shl nuw nsw i32 %37, 24
%60 = or i64 %36, 3
%61 = add nsw i64 %60, %6
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = mul nsw i32 %63, %59
%65 = add nsw i32 %64, %58
%66 = add nuw nsw i64 %36, 4
%67 = add i64 %39, 4
%68 = icmp eq i64 %67, %12
br i1 %68, label %13, label %35
}