#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 uint64_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ CSA(int *, int *, int, int const, int const);
int scalar_hamming_weight(int const);
int scalar_harley_seal8_bitset64_weight(const uint64_t *data, size_t size) {
  uint64_t total = 0;
  uint64_t ones = 0, twos = 0, fours = 0, eights = 0;
  uint64_t twosA, twosB, foursA, foursB;
  uint64_t limit = size - size % 8;
  uint64_t i = 0;
  for (; i < limit; i += 8) {
    CSA(&twosA, &ones, ones, data[i + 0], data[i + 1]);
    CSA(&twosB, &ones, ones, data[i + 2], data[i + 3]);
    CSA(&foursA, &twos, twos, twosA, twosB);
    CSA(&twosA, &ones, ones, data[i + 4], data[i + 5]);
    CSA(&twosB, &ones, ones, data[i + 6], data[i + 7]);
    CSA(&foursB, &twos, twos, twosA, twosB);
    CSA(&eights, &fours, fours, foursA, foursB);
    total += scalar_hamming_weight(eights);
  }
  total *= 8;
  total += 4 * scalar_hamming_weight(fours);
  total += 2 * scalar_hamming_weight(twos);
  total += 1 * scalar_hamming_weight(ones);
  for (; i < size; i++)
    total += scalar_hamming_weight(data[i]);
  return total;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<scalar_harley_seal8_bitset64_weight>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
and    $0x7,%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jge    129d <scalar_harley_seal8_bitset64_weight+0x17d>
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
add    $0x0,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
movslq %esi,%rsi
mov    (%rax,%rsi,4),%r8d
lea    -0x28(%rbp),%rdi
lea    -0x18(%rbp),%rsi
call   1030 <CSA@plt>
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%esi
add    $0x3,%esi
movslq %esi,%rsi
mov    (%rax,%rsi,4),%r8d
lea    -0x2c(%rbp),%rdi
lea    -0x18(%rbp),%rsi
call   1030 <CSA@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%r8d
lea    -0x30(%rbp),%rdi
lea    -0x1c(%rbp),%rsi
call   1030 <CSA@plt>
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
add    $0x4,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%esi
add    $0x5,%esi
movslq %esi,%rsi
mov    (%rax,%rsi,4),%r8d
lea    -0x28(%rbp),%rdi
lea    -0x18(%rbp),%rsi
call   1030 <CSA@plt>
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
add    $0x6,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%esi
add    $0x7,%esi
movslq %esi,%rsi
mov    (%rax,%rsi,4),%r8d
lea    -0x2c(%rbp),%rdi
lea    -0x18(%rbp),%rsi
call   1030 <CSA@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%r8d
lea    -0x34(%rbp),%rdi
lea    -0x1c(%rbp),%rsi
call   1030 <CSA@plt>
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x34(%rbp),%r8d
lea    -0x24(%rbp),%rdi
lea    -0x20(%rbp),%rsi
call   1030 <CSA@plt>
mov    -0x24(%rbp),%edi
call   1040 <scalar_hamming_weight@plt>
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    116c <scalar_harley_seal8_bitset64_weight+0x4c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%edi
call   1040 <scalar_hamming_weight@plt>
shl    $0x2,%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edi
call   1040 <scalar_hamming_weight@plt>
shl    $0x1,%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edi
call   1040 <scalar_hamming_weight@plt>
shl    $0x0,%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movslq -0x3c(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    130b <scalar_harley_seal8_bitset64_weight+0x1eb>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1040 <scalar_hamming_weight@plt>
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    12d9 <scalar_harley_seal8_bitset64_weight+0x1b9>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<scalar_harley_seal8_bitset64_weight>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%rbx
movl   $0x0,0x4(%rsp)
movl   $0x0,0x8(%rsp)
movl   $0x0,0xc(%rsp)
movl   $0x0,0x18(%rsp)
mov    %r12d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
jle    127d <scalar_harley_seal8_bitset64_weight+0x15d>
mov    %r12,0x28(%rsp)
mov    %eax,%eax
mov    %rax,0x30(%rsp)
xor    %edx,%edx
mov    $0x8,%r15d
xor    %r14d,%r14d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r14d,0x1c(%rsp)
mov    -0x20(%rbx,%r15,4),%ecx
mov    -0x1c(%rbx,%r15,4),%r8d
lea    0x14(%rsp),%rbp
mov    %rbp,%rdi
lea    0x4(%rsp),%r13
mov    %r13,%rsi
call   1030 <CSA@plt>
mov    0x4(%rsp),%edx
mov    -0x18(%rbx,%r15,4),%ecx
mov    -0x14(%rbx,%r15,4),%r8d
lea    0x10(%rsp),%r14
mov    %r14,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1030 <CSA@plt>
mov    0x8(%rsp),%edx
mov    0x14(%rsp),%ecx
mov    0x10(%rsp),%r8d
lea    0x24(%rsp),%rdi
lea    0x8(%rsp),%r12
mov    %r12,%rsi
call   1030 <CSA@plt>
mov    0x4(%rsp),%edx
mov    -0x10(%rbx,%r15,4),%ecx
mov    -0xc(%rbx,%r15,4),%r8d
mov    %rbp,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1030 <CSA@plt>
mov    0x4(%rsp),%edx
mov    -0x8(%rbx,%r15,4),%ecx
mov    -0x4(%rbx,%r15,4),%r8d
mov    %r14,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1030 <CSA@plt>
mov    0x8(%rsp),%edx
mov    0x14(%rsp),%ecx
mov    0x10(%rsp),%r8d
lea    0x20(%rsp),%rdi
mov    %r12,%rsi
call   1030 <CSA@plt>
mov    0xc(%rsp),%edx
mov    0x24(%rsp),%ecx
mov    0x20(%rsp),%r8d
lea    0x18(%rsp),%rdi
lea    0xc(%rsp),%rsi
call   1030 <CSA@plt>
mov    0x18(%rsp),%edi
call   1040 <scalar_hamming_weight@plt>
mov    %eax,%r14d
add    0x1c(%rsp),%r14d
cmp    0x30(%rsp),%r15
jae    126e <scalar_harley_seal8_bitset64_weight+0x14e>
mov    0x4(%rsp),%edx
add    $0x8,%r15
jmp    1180 <scalar_harley_seal8_bitset64_weight+0x60>
mov    0xc(%rsp),%edi
shl    $0x3,%r14d
mov    0x28(%rsp),%r12
jmp    1285 <scalar_harley_seal8_bitset64_weight+0x165>
xor    %edi,%edi
xor    %r14d,%r14d
xor    %r15d,%r15d
call   1040 <scalar_hamming_weight@plt>
lea    (%r14,%rax,4),%ebp
mov    0x8(%rsp),%edi
call   1040 <scalar_hamming_weight@plt>
lea    0x0(%rbp,%rax,2),%r14d
mov    0x4(%rsp),%edi
call   1040 <scalar_hamming_weight@plt>
mov    %eax,%ebp
add    %r14d,%ebp
cmp    %r12,%r15
jae    12c4 <scalar_harley_seal8_bitset64_weight+0x1a4>
nop
mov    (%rbx,%r15,4),%edi
call   1040 <scalar_hamming_weight@plt>
add    %eax,%ebp
add    $0x1,%r15
cmp    %r15,%r12
jne    12b0 <scalar_harley_seal8_bitset64_weight+0x190>
mov    %ebp,%eax
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @scalar_harley_seal8_bitset64_weight(i32* %0, i64 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i64 %1, i64* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %9
%16 = load i64, i64* %4
%17 = load i64, i64* %4
%18 = urem i64 %17, 8
%19 = sub i64 %16, %18
%20 = trunc i64 %19 to i32
store i32 %20, i32* %14
store i32 0, i32* %15
br label %21
21: ; preds = %98, %2
%22 = load i32, i32* %15
%23 = load i32, i32* %14
%24 = icmp slt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %101
25: ; preds = %21
%26 = load i32, i32* %6
%27 = load i32*, i32** %3
%28 = load i32, i32* %15
%29 = add nsw i32 %28, 0
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = load i32*, i32** %3
%34 = load i32, i32* %15
%35 = add nsw i32 %34, 1
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = call i32 @CSA(i32* %10, i32* %6, i32 %26, i32 %32, i32 %38)
%40 = load i32, i32* %6
%41 = load i32*, i32** %3
%42 = load i32, i32* %15
%43 = add nsw i32 %42, 2
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32*, i32** %3
%48 = load i32, i32* %15
%49 = add nsw i32 %48, 3
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = call i32 @CSA(i32* %11, i32* %6, i32 %40, i32 %46, i32 %52)
%54 = load i32, i32* %7
%55 = load i32, i32* %10
%56 = load i32, i32* %11
%57 = call i32 @CSA(i32* %12, i32* %7, i32 %54, i32 %55, i32 %56)
%58 = load i32, i32* %6
%59 = load i32*, i32** %3
%60 = load i32, i32* %15
%61 = add nsw i32 %60, 4
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = load i32*, i32** %3
%66 = load i32, i32* %15
%67 = add nsw i32 %66, 5
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = call i32 @CSA(i32* %10, i32* %6, i32 %58, i32 %64, i32 %70)
%72 = load i32, i32* %6
%73 = load i32*, i32** %3
%74 = load i32, i32* %15
%75 = add nsw i32 %74, 6
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %76
%78 = load i32, i32* %77
%79 = load i32*, i32** %3
%80 = load i32, i32* %15
%81 = add nsw i32 %80, 7
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = call i32 @CSA(i32* %11, i32* %6, i32 %72, i32 %78, i32 %84)
%86 = load i32, i32* %7
%87 = load i32, i32* %10
%88 = load i32, i32* %11
%89 = call i32 @CSA(i32* %13, i32* %7, i32 %86, i32 %87, i32 %88)
%90 = load i32, i32* %8
%91 = load i32, i32* %12
%92 = load i32, i32* %13
%93 = call i32 @CSA(i32* %9, i32* %8, i32 %90, i32 %91, i32 %92)
%94 = load i32, i32* %9
%95 = call i32 @scalar_hamming_weight(i32 %94)
%96 = load i32, i32* %5
%97 = add nsw i32 %96, %95
store i32 %97, i32* %5
br label %98
98: ; preds = %25
%99 = load i32, i32* %15
%100 = add nsw i32 %99, 8
store i32 %100, i32* %15
br label %21
101: ; preds = %21
%102 = load i32, i32* %5
%103 = mul nsw i32 %102, 8
store i32 %103, i32* %5
%104 = load i32, i32* %8
%105 = call i32 @scalar_hamming_weight(i32 %104)
%106 = mul nsw i32 4, %105
%107 = load i32, i32* %5
%108 = add nsw i32 %107, %106
store i32 %108, i32* %5
%109 = load i32, i32* %7
%110 = call i32 @scalar_hamming_weight(i32 %109)
%111 = mul nsw i32 2, %110
%112 = load i32, i32* %5
%113 = add nsw i32 %112, %111
store i32 %113, i32* %5
%114 = load i32, i32* %6
%115 = call i32 @scalar_hamming_weight(i32 %114)
%116 = mul nsw i32 1, %115
%117 = load i32, i32* %5
%118 = add nsw i32 %117, %116
store i32 %118, i32* %5
br label %119
119: ; preds = %133, %101
%120 = load i32, i32* %15
%121 = sext i32 %120 to i64
%122 = load i64, i64* %4
%123 = icmp ult i64 %121, %122
br i1 %123, label %124, label %136
124: ; preds = %119
%125 = load i32*, i32** %3
%126 = load i32, i32* %15
%127 = sext i32 %126 to i64
%128 = getelementptr inbounds i32, i32* %125, i64 %127
%129 = load i32, i32* %128
%130 = call i32 @scalar_hamming_weight(i32 %129)
%131 = load i32, i32* %5
%132 = add nsw i32 %131, %130
store i32 %132, i32* %5
br label %133
133: ; preds = %124
%134 = load i32, i32* %15
%135 = add nsw i32 %134, 1
store i32 %135, i32* %15
br label %119
136: ; preds = %119
%137 = load i32, i32* %5
ret i32 %137
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @scalar_harley_seal8_bitset64_weight(i32* nocapture %0, i64 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = bitcast i32* %3 to i8*
store i32 0, i32* %3
%12 = bitcast i32* %4 to i8*
store i32 0, i32* %4
%13 = bitcast i32* %5 to i8*
store i32 0, i32* %5
%14 = bitcast i32* %6 to i8*
store i32 0, i32* %6
%15 = bitcast i32* %7 to i8*
%16 = bitcast i32* %8 to i8*
%17 = bitcast i32* %9 to i8*
%18 = bitcast i32* %10 to i8*
%19 = trunc i64 %1 to i32
%20 = and i32 %19, -8
%21 = icmp sgt i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %81
22: ; preds = %2
%23 = zext i32 %20 to i64
br label %24
24: ; preds = %75, %22
%25 = phi i32 [ 0, %22 ], [ %76, %75 ]
%26 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %73, %75 ]
%27 = phi i32 [ 0, %22 ], [ %72, %75 ]
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%29 = load i32, i32* %28
%30 = or i64 %26, 1
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = call i32 @CSA(i32* %7, i32* %3, i32 %25, i32 %29, i32 %32)
%34 = load i32, i32* %3
%35 = or i64 %26, 2
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = or i64 %26, 3
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = call i32 @CSA(i32* %8, i32* %3, i32 %34, i32 %37, i32 %40)
%42 = load i32, i32* %4
%43 = load i32, i32* %7
%44 = load i32, i32* %8
%45 = call i32 @CSA(i32* %9, i32* %4, i32 %42, i32 %43, i32 %44)
%46 = load i32, i32* %3
%47 = or i64 %26, 4
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = or i64 %26, 5
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = call i32 @CSA(i32* %7, i32* %3, i32 %46, i32 %49, i32 %52)
%54 = load i32, i32* %3
%55 = or i64 %26, 6
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = or i64 %26, 7
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = call i32 @CSA(i32* %8, i32* %3, i32 %54, i32 %57, i32 %60)
%62 = load i32, i32* %4
%63 = load i32, i32* %7
%64 = load i32, i32* %8
%65 = call i32 @CSA(i32* %10, i32* %4, i32 %62, i32 %63, i32 %64)
%66 = load i32, i32* %5
%67 = load i32, i32* %9
%68 = load i32, i32* %10
%69 = call i32 @CSA(i32* %6, i32* %5, i32 %66, i32 %67, i32 %68)
%70 = load i32, i32* %6
%71 = call i32 @scalar_hamming_weight(i32 %70)
%72 = add nsw i32 %71, %27
%73 = add nuw nsw i64 %26, 8
%74 = icmp ult i64 %73, %23
br i1 %74, label %75, label %77
75: ; preds = %24
%76 = load i32, i32* %3
br label %24
77: ; preds = %24
%78 = load i32, i32* %5
%79 = shl i32 %72, 3
%80 = and i64 %73, 4294967288
br label %81
81: ; preds = %77, %2
%82 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %78, %77 ]
%83 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %79, %77 ]
%84 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %80, %77 ]
%85 = call i32 @scalar_hamming_weight(i32 %82)
%86 = shl nsw i32 %85, 2
%87 = add nsw i32 %86, %83
%88 = load i32, i32* %4
%89 = call i32 @scalar_hamming_weight(i32 %88)
%90 = shl nsw i32 %89, 1
%91 = add nsw i32 %87, %90
%92 = load i32, i32* %3
%93 = call i32 @scalar_hamming_weight(i32 %92)
%94 = add nsw i32 %91, %93
%95 = icmp ult i64 %84, %1
br i1 %95, label %96, label %105
96: ; preds = %81, %96
%97 = phi i64 [ %103, %96 ], [ %84, %81 ]
%98 = phi i32 [ %102, %96 ], [ %94, %81 ]
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %97
%100 = load i32, i32* %99
%101 = call i32 @scalar_hamming_weight(i32 %100)
%102 = add nsw i32 %101, %98
%103 = add nuw i64 %97, 1
%104 = icmp eq i64 %103, %1
br i1 %104, label %105, label %96
105: ; preds = %96, %81
%106 = phi i32 [ %94, %81 ], [ %102, %96 ]
ret i32 %106
}