int popcount4(unsigned *array, int len) {
  int i, j, val, result = 0;
  unsigned x;
  for (i = 0; i < len; i++) {
    x = array[i];
    val = 0;
    for (j = 0; j < 8; j++) {
      val += x & 0x01010101;
      x >>= 1;
    }
    val += (val >> 16);
    val += (val >> 8);
    result += val & 0xFF;
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<popcount4>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11a4 <popcount4+0xa4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x14(%rbp)
jge    1170 <popcount4+0x70>
mov    -0x20(%rbp),%eax
and    $0x1010101,%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1141 <popcount4+0x41>
mov    -0x18(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sar    $0x8,%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    $0xff,%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1119 <popcount4+0x19>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<popcount4>:
test   %esi,%esi
jle    1116 <popcount4+0x16>
mov    %esi,%r8d
cmp    $0x8,%esi
jae    1119 <popcount4+0x19>
xor    %r9d,%r9d
xor    %eax,%eax
jmp    12e0 <popcount4+0x1e0>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %r8d,%r9d
and    $0xfffffff8,%r9d
lea    0x0(,%r8,4),%rax
and    $0xffffffffffffffe0,%rax
pxor   %xmm9,%xmm9
xor    %esi,%esi
movdqa 0xec4(%rip),%xmm11
movdqa 0xecb(%rip),%xmm8
pxor   %xmm10,%xmm10
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdi,%rsi,1),%xmm1
movdqu 0x10(%rdi,%rsi,1),%xmm2
movdqa %xmm1,%xmm6
pand   %xmm11,%xmm6
movdqa %xmm2,%xmm7
pand   %xmm11,%xmm7
movdqa %xmm1,%xmm5
psrld  $0x1,%xmm5
movdqa %xmm2,%xmm4
psrld  $0x1,%xmm4
pand   %xmm11,%xmm5
paddd  %xmm6,%xmm5
pand   %xmm11,%xmm4
paddd  %xmm7,%xmm4
movdqa %xmm1,%xmm0
psrld  $0x2,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm3
psrld  $0x2,%xmm3
pand   %xmm11,%xmm0
pand   %xmm11,%xmm3
movdqa %xmm1,%xmm7
psrld  $0x3,%xmm7
movdqa %xmm2,%xmm6
psrld  $0x3,%xmm6
pand   %xmm11,%xmm7
paddd  %xmm0,%xmm7
paddd  %xmm5,%xmm7
pand   %xmm11,%xmm6
paddd  %xmm3,%xmm6
paddd  %xmm4,%xmm6
movdqa %xmm1,%xmm0
psrld  $0x4,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm3
psrld  $0x4,%xmm3
pand   %xmm11,%xmm0
pand   %xmm11,%xmm3
movdqa %xmm1,%xmm4
psrld  $0x5,%xmm4
movdqa %xmm2,%xmm5
psrld  $0x5,%xmm5
pand   %xmm11,%xmm4
paddd  %xmm0,%xmm4
pand   %xmm11,%xmm5
paddd  %xmm3,%xmm5
movdqa %xmm1,%xmm0
psrld  $0x6,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm3
psrld  $0x6,%xmm3
pand   %xmm11,%xmm0
paddd  %xmm4,%xmm0
paddd  %xmm7,%xmm0
pand   %xmm11,%xmm3
paddd  %xmm5,%xmm3
paddd  %xmm6,%xmm3
psrld  $0x7,%xmm1
psrld  $0x7,%xmm2
pand   %xmm11,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pand   %xmm11,%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm1,%xmm0
psrld  $0x10,%xmm0
movdqa %xmm2,%xmm3
psrld  $0x10,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm0
paddd  %xmm2,%xmm3
movdqa %xmm0,%xmm1
psrld  $0x8,%xmm1
movdqa %xmm3,%xmm2
psrld  $0x8,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm3,%xmm2
pand   %xmm8,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm9
pand   %xmm8,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm10
add    $0x20,%rsi
cmp    %rsi,%rax
jne    1150 <popcount4+0x50>
paddd  %xmm9,%xmm10
pshufd $0xee,%xmm10,%xmm0
paddd  %xmm10,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %r8,%r9
je     1360 <popcount4+0x260>
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rdi,%r9,4),%ecx
mov    %ecx,%edx
and    $0x1010101,%edx
mov    %ecx,%esi
shr    %esi
and    $0x1010101,%esi
add    %edx,%esi
mov    %ecx,%edx
shr    $0x2,%edx
and    $0x1010101,%edx
add    %esi,%edx
mov    %ecx,%esi
shr    $0x3,%esi
and    $0x1010101,%esi
add    %edx,%esi
mov    %ecx,%edx
shr    $0x4,%edx
and    $0x1010101,%edx
add    %esi,%edx
mov    %ecx,%esi
shr    $0x5,%esi
and    $0x1010101,%esi
add    %edx,%esi
mov    %ecx,%edx
shr    $0x6,%edx
and    $0x1010101,%edx
add    %esi,%edx
shr    $0x7,%ecx
and    $0x1010101,%ecx
add    %edx,%ecx
mov    %ecx,%edx
shr    $0x10,%edx
add    %ecx,%edx
mov    %edx,%ecx
shr    $0x8,%ecx
add    %edx,%ecx
movzbl %cl,%ecx
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%r9
cmp    %r9,%r8
jne    12e0 <popcount4+0x1e0>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @popcount4(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %5
br label %10
10: ; preds = %46, %2
%11 = load i32, i32* %5
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp slt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %49
14: ; preds = %10
%15 = load i32*, i32** %3
%16 = load i32, i32* %5
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
store i32 %19, i32* %9
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %6
br label %20
20: ; preds = %30, %14
%21 = load i32, i32* %6
%22 = icmp slt i32 %21, 8
br i1 %22, label %23, label %33
23: ; preds = %20
%24 = load i32, i32* %9
%25 = and i32 %24, 16843009
%26 = load i32, i32* %7
%27 = add i32 %26, %25
store i32 %27, i32* %7
%28 = load i32, i32* %9
%29 = lshr i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %9
br label %30
30: ; preds = %23
%31 = load i32, i32* %6
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %6
br label %20
33: ; preds = %20
%34 = load i32, i32* %7
%35 = ashr i32 %34, 16
%36 = load i32, i32* %7
%37 = add nsw i32 %36, %35
store i32 %37, i32* %7
%38 = load i32, i32* %7
%39 = ashr i32 %38, 8
%40 = load i32, i32* %7
%41 = add nsw i32 %40, %39
store i32 %41, i32* %7
%42 = load i32, i32* %7
%43 = and i32 %42, 255
%44 = load i32, i32* %8
%45 = add nsw i32 %44, %43
store i32 %45, i32* %8
br label %46
46: ; preds = %33
%47 = load i32, i32* %5
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %5
br label %10
49: ; preds = %10
%50 = load i32, i32* %8
ret i32 %50
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @popcount4(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %119
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = icmp ult i32 %1, 8
br i1 %6, label %81, label %7
7: ; preds = %4
%8 = and i64 %5, 4294967288
br label %9
9: ; preds = %9, %7
%10 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %75, %9 ]
%11 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %7 ], [ %73, %9 ]
%12 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %7 ], [ %74, %9 ]
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%14 = bitcast i32* %13 to <4 x i32>*
%15 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %14
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 4
%17 = bitcast i32* %16 to <4 x i32>*
%18 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %17
%19 = and <4 x i32> %15, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%20 = and <4 x i32> %18, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%21 = lshr <4 x i32> %15, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%22 = lshr <4 x i32> %18, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%23 = and <4 x i32> %21, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%24 = and <4 x i32> %22, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%25 = add nuw nsw <4 x i32> %23, %19
%26 = add nuw nsw <4 x i32> %24, %20
%27 = lshr <4 x i32> %15, <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
%28 = lshr <4 x i32> %18, <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
%29 = and <4 x i32> %27, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%30 = and <4 x i32> %28, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%31 = add nuw nsw <4 x i32> %29, %25
%32 = add nuw nsw <4 x i32> %30, %26
%33 = lshr <4 x i32> %15, <i32 3, i32 3, i32 3, i32 3>
%34 = lshr <4 x i32> %18, <i32 3, i32 3, i32 3, i32 3>
%35 = and <4 x i32> %33, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%36 = and <4 x i32> %34, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%37 = add nuw nsw <4 x i32> %35, %31
%38 = add nuw nsw <4 x i32> %36, %32
%39 = lshr <4 x i32> %15, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%40 = lshr <4 x i32> %18, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%41 = and <4 x i32> %39, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%42 = and <4 x i32> %40, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%43 = add nuw nsw <4 x i32> %41, %37
%44 = add nuw nsw <4 x i32> %42, %38
%45 = lshr <4 x i32> %15, <i32 5, i32 5, i32 5, i32 5>
%46 = lshr <4 x i32> %18, <i32 5, i32 5, i32 5, i32 5>
%47 = and <4 x i32> %45, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%48 = and <4 x i32> %46, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%49 = add nuw nsw <4 x i32> %47, %43
%50 = add nuw nsw <4 x i32> %48, %44
%51 = lshr <4 x i32> %15, <i32 6, i32 6, i32 6, i32 6>
%52 = lshr <4 x i32> %18, <i32 6, i32 6, i32 6, i32 6>
%53 = and <4 x i32> %51, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%54 = and <4 x i32> %52, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%55 = add nuw nsw <4 x i32> %53, %49
%56 = add nuw nsw <4 x i32> %54, %50
%57 = lshr <4 x i32> %15, <i32 7, i32 7, i32 7, i32 7>
%58 = lshr <4 x i32> %18, <i32 7, i32 7, i32 7, i32 7>
%59 = and <4 x i32> %57, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%60 = and <4 x i32> %58, <i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009, i32 16843009>
%61 = add nuw nsw <4 x i32> %59, %55
%62 = add nuw nsw <4 x i32> %60, %56
%63 = lshr <4 x i32> %61, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%64 = lshr <4 x i32> %62, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%65 = add nuw nsw <4 x i32> %63, %61
%66 = add nuw nsw <4 x i32> %64, %62
%67 = lshr <4 x i32> %65, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%68 = lshr <4 x i32> %66, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%69 = add nuw nsw <4 x i32> %67, %65
%70 = add nuw nsw <4 x i32> %68, %66
%71 = and <4 x i32> %69, <i32 255, i32 255, i32 255, i32 255>
%72 = and <4 x i32> %70, <i32 255, i32 255, i32 255, i32 255>
%73 = add <4 x i32> %71, %11
%74 = add <4 x i32> %72, %12
%75 = add nuw i64 %10, 8
%76 = icmp eq i64 %75, %8
br i1 %76, label %77, label %9
77: ; preds = %9
%78 = add <4 x i32> %74, %73
%79 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %78)
%80 = icmp eq i64 %8, %5
br i1 %80, label %119, label %81
81: ; preds = %4, %77
%82 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %8, %77 ]
%83 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %79, %77 ]
br label %84
84: ; preds = %81, %84
%85 = phi i64 [ %117, %84 ], [ %82, %81 ]
%86 = phi i32 [ %116, %84 ], [ %83, %81 ]
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %85
%88 = load i32, i32* %87
%89 = and i32 %88, 16843009
%90 = lshr i32 %88, 1
%91 = and i32 %90, 16843009
%92 = add nuw nsw i32 %91, %89
%93 = lshr i32 %88, 2
%94 = and i32 %93, 16843009
%95 = add nuw nsw i32 %94, %92
%96 = lshr i32 %88, 3
%97 = and i32 %96, 16843009
%98 = add nuw nsw i32 %97, %95
%99 = lshr i32 %88, 4
%100 = and i32 %99, 16843009
%101 = add nuw nsw i32 %100, %98
%102 = lshr i32 %88, 5
%103 = and i32 %102, 16843009
%104 = add nuw nsw i32 %103, %101
%105 = lshr i32 %88, 6
%106 = and i32 %105, 16843009
%107 = add nuw nsw i32 %106, %104
%108 = lshr i32 %88, 7
%109 = and i32 %108, 16843009
%110 = add nuw nsw i32 %109, %107
%111 = lshr i32 %110, 16
%112 = add nuw nsw i32 %111, %110
%113 = lshr i32 %112, 8
%114 = add nuw nsw i32 %113, %112
%115 = and i32 %114, 255
%116 = add nuw nsw i32 %115, %86
%117 = add nuw nsw i64 %85, 1
%118 = icmp eq i64 %117, %5
br i1 %118, label %119, label %84
119: ; preds = %84, %77, %2
%120 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %79, %77 ], [ %116, %84 ]
ret i32 %120
}