int number_of_nodes_from_nkids(const int *nkids) {
  int indx = 0;
  int nodes_in_stage = 1;
  int nodes_in_next_stage;
  while (1) {
    nodes_in_next_stage = 0;
    for (int ii = 0; ii < nodes_in_stage; ii++) {
      if (nkids[indx + ii] < 0)
        return -1;
      if (nkids[indx + ii] == 0)
        break;
      nodes_in_next_stage += nkids[indx + ii];
    }
    indx += nodes_in_stage;
    if (nodes_in_next_stage == 0)
      break;
    if (nodes_in_next_stage < nodes_in_stage)
      return -1;
    nodes_in_stage = nodes_in_next_stage;
  }
  return indx;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<number_of_nodes_from_nkids>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1193 <number_of_nodes_from_nkids+0x93>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jge    1153 <number_of_nodes_from_nkids+0x53>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11d4 <number_of_nodes_from_nkids+0xd4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    116f <number_of_nodes_from_nkids+0x6f>
jmp    1193 <number_of_nodes_from_nkids+0x93>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1124 <number_of_nodes_from_nkids+0x24>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jne    11ab <number_of_nodes_from_nkids+0xab>
jmp    11ce <number_of_nodes_from_nkids+0xce>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11c3 <number_of_nodes_from_nkids+0xc3>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11d4 <number_of_nodes_from_nkids+0xd4>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1116 <number_of_nodes_from_nkids+0x16>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<number_of_nodes_from_nkids>:
mov    $0x1,%r9d
xor    %r8d,%r8d
test   %r9d,%r9d
jle    114a <number_of_nodes_from_nkids+0x4a>
movslq %r8d,%rax
mov    %r9d,%r10d
lea    (%rdi,%rax,4),%r11
xor    %ecx,%ecx
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r11,%rcx,4),%edx
mov    $0xffffffff,%eax
test   %edx,%edx
js     1149 <number_of_nodes_from_nkids+0x49>
je     113a <number_of_nodes_from_nkids+0x3a>
add    %edx,%esi
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r10
jne    1120 <number_of_nodes_from_nkids+0x20>
add    %r9d,%r8d
test   %esi,%esi
je     1151 <number_of_nodes_from_nkids+0x51>
cmp    %r9d,%esi
mov    %esi,%r9d
jge    1109 <number_of_nodes_from_nkids+0x9>
ret
add    %r8d,%r9d
mov    %r9d,%eax
ret
mov    %r8d,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @number_of_nodes_from_nkids(i32* %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 0, i32* %4
store i32 1, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %1, %58
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %43, %8
%10 = load i32, i32* %7
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %46
13: ; preds = %9
%14 = load i32*, i32** %3
%15 = load i32, i32* %4
%16 = load i32, i32* %7
%17 = add nsw i32 %15, %16
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp slt i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %23
22: ; preds = %13
store i32 -1, i32* %2
br label %62
23: ; preds = %13
%24 = load i32*, i32** %3
%25 = load i32, i32* %4
%26 = load i32, i32* %7
%27 = add nsw i32 %25, %26
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = icmp eq i32 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %33
32: ; preds = %23
br label %46
33: ; preds = %23
%34 = load i32*, i32** %3
%35 = load i32, i32* %4
%36 = load i32, i32* %7
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32, i32* %6
%42 = add nsw i32 %41, %40
store i32 %42, i32* %6
br label %43
43: ; preds = %33
%44 = load i32, i32* %7
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %7
br label %9
46: ; preds = %32, %9
%47 = load i32, i32* %5
%48 = load i32, i32* %4
%49 = add nsw i32 %48, %47
store i32 %49, i32* %4
%50 = load i32, i32* %6
%51 = icmp eq i32 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %53
52: ; preds = %46
br label %60
53: ; preds = %46
%54 = load i32, i32* %6
%55 = load i32, i32* %5
%56 = icmp slt i32 %54, %55
br i1 %56, label %57, label %58
57: ; preds = %53
store i32 -1, i32* %2
br label %62
58: ; preds = %53
%59 = load i32, i32* %6
store i32 %59, i32* %5
br label %8
60: ; preds = %52
%61 = load i32, i32* %4
store i32 %61, i32* %2
br label %62
62: ; preds = %60, %57, %22
%63 = load i32, i32* %2
ret i32 %63
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @number_of_nodes_from_nkids(i32* nocapture %0) {
br label %2
2: ; preds = %28, %1
%3 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %26, %28 ]
%4 = phi i32 [ 1, %1 ], [ %25, %28 ]
%5 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %5, label %8, label %6
6: ; preds = %2
%7 = add nsw i32 %4, %3
br label %30
8: ; preds = %2
%9 = sext i32 %3 to i64
%10 = zext i32 %4 to i64
br label %11
11: ; preds = %8, %20
%12 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %22, %20 ]
%13 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %21, %20 ]
%14 = add nsw i64 %12, %9
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp slt i32 %16, 0
br i1 %17, label %30, label %18
18: ; preds = %11
%19 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %19, label %24, label %20
20: ; preds = %18
%21 = add nsw i32 %16, %13
%22 = add nuw nsw i64 %12, 1
%23 = icmp eq i64 %22, %10
br i1 %23, label %24, label %11
24: ; preds = %18, %20
%25 = phi i32 [ %13, %18 ], [ %21, %20 ]
%26 = add nsw i32 %4, %3
%27 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %27, label %30, label %28
28: ; preds = %24
%29 = icmp slt i32 %25, %4
br i1 %29, label %30, label %2
30: ; preds = %24, %28, %11, %6
%31 = phi i32 [ %7, %6 ], [ -1, %11 ], [ %26, %24 ], [ -1, %28 ]
ret i32 %31
}