#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 unsigned int uint64_t;

/* Variables and functions */
uint64_t gf2_mat_mult16_1(const uint64_t in, const uint64_t mat[16]) {
  uint64_t out = 0;
  for (unsigned int i = 0; i < 16; i++) {
    if ((in >> i) & 1)
      out ^= mat[i];
  }
  return out;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gf2_mat_mult16_1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x10,-0x18(%rbp)
jae    115a <gf2_mat_mult16_1+0x5a>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
shr    %cl,%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1147 <gf2_mat_mult16_1+0x47>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
xor    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    114c <gf2_mat_mult16_1+0x4c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1119 <gf2_mat_mult16_1+0x19>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gf2_mat_mult16_1>:
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%dil
jne    11b3 <gf2_mat_mult16_1+0xb3>
test   $0x2,%dil
jne    11bf <gf2_mat_mult16_1+0xbf>
test   $0x4,%dil
jne    11cc <gf2_mat_mult16_1+0xcc>
test   $0x8,%dil
jne    11d9 <gf2_mat_mult16_1+0xd9>
test   $0x10,%dil
jne    11e6 <gf2_mat_mult16_1+0xe6>
test   $0x20,%dil
jne    11f3 <gf2_mat_mult16_1+0xf3>
test   $0x40,%dil
jne    1200 <gf2_mat_mult16_1+0x100>
test   $0x80,%dil
jne    120d <gf2_mat_mult16_1+0x10d>
test   $0x100,%edi
jne    121c <gf2_mat_mult16_1+0x11c>
test   $0x200,%edi
jne    122b <gf2_mat_mult16_1+0x12b>
test   $0x400,%edi
jne    123a <gf2_mat_mult16_1+0x13a>
test   $0x800,%edi
jne    1249 <gf2_mat_mult16_1+0x149>
test   $0x1000,%edi
jne    1258 <gf2_mat_mult16_1+0x158>
test   $0x2000,%edi
jne    1267 <gf2_mat_mult16_1+0x167>
test   $0x4000,%edi
jne    1276 <gf2_mat_mult16_1+0x176>
test   $0x8000,%edi
jne    1285 <gf2_mat_mult16_1+0x185>
ret
mov    (%rsi),%eax
test   $0x2,%dil
je     1116 <gf2_mat_mult16_1+0x16>
xor    0x4(%rsi),%eax
test   $0x4,%dil
je     1120 <gf2_mat_mult16_1+0x20>
xor    0x8(%rsi),%eax
test   $0x8,%dil
je     112a <gf2_mat_mult16_1+0x2a>
xor    0xc(%rsi),%eax
test   $0x10,%dil
je     1134 <gf2_mat_mult16_1+0x34>
xor    0x10(%rsi),%eax
test   $0x20,%dil
je     113e <gf2_mat_mult16_1+0x3e>
xor    0x14(%rsi),%eax
test   $0x40,%dil
je     1148 <gf2_mat_mult16_1+0x48>
xor    0x18(%rsi),%eax
test   $0x80,%dil
je     1152 <gf2_mat_mult16_1+0x52>
xor    0x1c(%rsi),%eax
test   $0x100,%edi
je     115e <gf2_mat_mult16_1+0x5e>
xor    0x20(%rsi),%eax
test   $0x200,%edi
je     116a <gf2_mat_mult16_1+0x6a>
xor    0x24(%rsi),%eax
test   $0x400,%edi
je     1176 <gf2_mat_mult16_1+0x76>
xor    0x28(%rsi),%eax
test   $0x800,%edi
je     1182 <gf2_mat_mult16_1+0x82>
xor    0x2c(%rsi),%eax
test   $0x1000,%edi
je     118e <gf2_mat_mult16_1+0x8e>
xor    0x30(%rsi),%eax
test   $0x2000,%edi
je     119a <gf2_mat_mult16_1+0x9a>
xor    0x34(%rsi),%eax
test   $0x4000,%edi
je     11a6 <gf2_mat_mult16_1+0xa6>
xor    0x38(%rsi),%eax
test   $0x8000,%edi
je     11b2 <gf2_mat_mult16_1+0xb2>
xor    0x3c(%rsi),%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @gf2_mat_mult16_1(i32 %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32* %1, i32** %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %25, %2
%8 = load i32, i32* %6
%9 = icmp ult i32 %8, 16
br i1 %9, label %10, label %28
10: ; preds = %7
%11 = load i32, i32* %3
%12 = load i32, i32* %6
%13 = lshr i32 %11, %12
%14 = and i32 %13, 1
%15 = icmp ne i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %24
16: ; preds = %10
%17 = load i32*, i32** %4
%18 = load i32, i32* %6
%19 = zext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = load i32, i32* %5
%23 = xor i32 %22, %21
store i32 %23, i32* %5
br label %24
24: ; preds = %16, %10
br label %25
25: ; preds = %24
%26 = load i32, i32* %6
%27 = add i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %6
br label %7
28: ; preds = %7
%29 = load i32, i32* %5
ret i32 %29
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @gf2_mat_mult16_1(i32 %0, i32* nocapture %1) {
%3 = and i32 %0, 1
%4 = icmp eq i32 %3, 0
br i1 %4, label %7, label %5
5: ; preds = %2
%6 = load i32, i32* %1
br label %7
7: ; preds = %2, %5
%8 = phi i32 [ %6, %5 ], [ 0, %2 ]
%9 = and i32 %0, 2
%10 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %10, label %15, label %11
11: ; preds = %7
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 1
%13 = load i32, i32* %12
%14 = xor i32 %13, %8
br label %15
15: ; preds = %11, %7
%16 = phi i32 [ %14, %11 ], [ %8, %7 ]
%17 = and i32 %0, 4
%18 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %18, label %23, label %19
19: ; preds = %15
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 2
%21 = load i32, i32* %20
%22 = xor i32 %21, %16
br label %23
23: ; preds = %19, %15
%24 = phi i32 [ %22, %19 ], [ %16, %15 ]
%25 = and i32 %0, 8
%26 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %26, label %31, label %27
27: ; preds = %23
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 3
%29 = load i32, i32* %28
%30 = xor i32 %29, %24
br label %31
31: ; preds = %27, %23
%32 = phi i32 [ %30, %27 ], [ %24, %23 ]
%33 = and i32 %0, 16
%34 = icmp eq i32 %33, 0
br i1 %34, label %39, label %35
35: ; preds = %31
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 4
%37 = load i32, i32* %36
%38 = xor i32 %37, %32
br label %39
39: ; preds = %35, %31
%40 = phi i32 [ %38, %35 ], [ %32, %31 ]
%41 = and i32 %0, 32
%42 = icmp eq i32 %41, 0
br i1 %42, label %47, label %43
43: ; preds = %39
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 5
%45 = load i32, i32* %44
%46 = xor i32 %45, %40
br label %47
47: ; preds = %43, %39
%48 = phi i32 [ %46, %43 ], [ %40, %39 ]
%49 = and i32 %0, 64
%50 = icmp eq i32 %49, 0
br i1 %50, label %55, label %51
51: ; preds = %47
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 6
%53 = load i32, i32* %52
%54 = xor i32 %53, %48
br label %55
55: ; preds = %51, %47
%56 = phi i32 [ %54, %51 ], [ %48, %47 ]
%57 = and i32 %0, 128
%58 = icmp eq i32 %57, 0
br i1 %58, label %63, label %59
59: ; preds = %55
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 7
%61 = load i32, i32* %60
%62 = xor i32 %61, %56
br label %63
63: ; preds = %59, %55
%64 = phi i32 [ %62, %59 ], [ %56, %55 ]
%65 = and i32 %0, 256
%66 = icmp eq i32 %65, 0
br i1 %66, label %71, label %67
67: ; preds = %63
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 8
%69 = load i32, i32* %68
%70 = xor i32 %69, %64
br label %71
71: ; preds = %67, %63
%72 = phi i32 [ %70, %67 ], [ %64, %63 ]
%73 = and i32 %0, 512
%74 = icmp eq i32 %73, 0
br i1 %74, label %79, label %75
75: ; preds = %71
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 9
%77 = load i32, i32* %76
%78 = xor i32 %77, %72
br label %79
79: ; preds = %75, %71
%80 = phi i32 [ %78, %75 ], [ %72, %71 ]
%81 = and i32 %0, 1024
%82 = icmp eq i32 %81, 0
br i1 %82, label %87, label %83
83: ; preds = %79
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 10
%85 = load i32, i32* %84
%86 = xor i32 %85, %80
br label %87
87: ; preds = %83, %79
%88 = phi i32 [ %86, %83 ], [ %80, %79 ]
%89 = and i32 %0, 2048
%90 = icmp eq i32 %89, 0
br i1 %90, label %95, label %91
91: ; preds = %87
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 11
%93 = load i32, i32* %92
%94 = xor i32 %93, %88
br label %95
95: ; preds = %91, %87
%96 = phi i32 [ %94, %91 ], [ %88, %87 ]
%97 = and i32 %0, 4096
%98 = icmp eq i32 %97, 0
br i1 %98, label %103, label %99
99: ; preds = %95
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 12
%101 = load i32, i32* %100
%102 = xor i32 %101, %96
br label %103
103: ; preds = %99, %95
%104 = phi i32 [ %102, %99 ], [ %96, %95 ]
%105 = and i32 %0, 8192
%106 = icmp eq i32 %105, 0
br i1 %106, label %111, label %107
107: ; preds = %103
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 13
%109 = load i32, i32* %108
%110 = xor i32 %109, %104
br label %111
111: ; preds = %107, %103
%112 = phi i32 [ %110, %107 ], [ %104, %103 ]
%113 = and i32 %0, 16384
%114 = icmp eq i32 %113, 0
br i1 %114, label %119, label %115
115: ; preds = %111
%116 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 14
%117 = load i32, i32* %116
%118 = xor i32 %117, %112
br label %119
119: ; preds = %115, %111
%120 = phi i32 [ %118, %115 ], [ %112, %111 ]
%121 = and i32 %0, 32768
%122 = icmp eq i32 %121, 0
br i1 %122, label %127, label %123
123: ; preds = %119
%124 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 15
%125 = load i32, i32* %124
%126 = xor i32 %125, %120
br label %127
127: ; preds = %123, %119
%128 = phi i32 [ %126, %123 ], [ %120, %119 ]
ret i32 %128
}