void dif_butterfly_fixed(int *data, long size, short *cos_ang, short *sin_ang) {
  long angle, astep, dl;
  int xr, yr, xi, yi, dr, di;
  short wr, wi;
  int *l1, *l2, *end, *ol2;
  astep = 1;
  end = data + size + size;
  for (dl = size; dl > 1; dl >>= 1, astep += astep) {
    l1 = data;
    l2 = data + dl;
    for (; l2 < end; l1 = l2, l2 = l2 + dl) {
      ol2 = l2;
      for (angle = 0; l1 < ol2; l1 += 2, l2 += 2) {
        wr = cos_ang[angle];
        wi = -sin_ang[angle];
        xr = *l1 + *l2;
        xi = *(l1 + 1) + *(l2 + 1);
        dr = *l1 - *l2;
        di = *(l1 + 1) - *(l2 + 1);
        yr = ((int)(((long long)(dr) * (long long)(wr)) >> (15))) -
             ((int)(((long long)(di) * (long long)(wi)) >> (15)));
        yi = ((int)(((long long)(dr) * (long long)(wi)) >> (15))) +
             ((int)(((long long)(di) * (long long)(wr)) >> (15)));
        *(l1) = xr;
        *(l1 + 1) = xi;
        *(l2) = yr;
        *(l2 + 1) = yi;
        angle += astep;
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dif_butterfly_fixed>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movq   $0x1,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x70(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x38(%rbp)
jle    12dc <dif_butterfly_fixed+0x1dc>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    -0x68(%rbp),%rax
cmp    -0x70(%rbp),%rax
jae    12ba <dif_butterfly_fixed+0x1ba>
mov    -0x68(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x78(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rax
cmp    -0x78(%rbp),%rax
jae    1295 <dif_butterfly_fixed+0x195>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0x52(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movswl (%rax,%rcx,2),%ecx
xor    %eax,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %ax,-0x54(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x68(%rbp),%rcx
add    (%rcx),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rax
mov    0x4(%rax),%eax
mov    -0x68(%rbp),%rcx
add    0x4(%rcx),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x68(%rbp),%rcx
sub    (%rcx),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rax
mov    0x4(%rax),%eax
mov    -0x68(%rbp),%rcx
sub    0x4(%rcx),%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
movslq -0x4c(%rbp),%rax
movswq -0x52(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
sar    $0xf,%rax
movslq -0x50(%rbp),%rcx
movswq -0x54(%rbp),%rdx
imul   %rdx,%rcx
sar    $0xf,%rcx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
movslq -0x4c(%rbp),%rax
movswq -0x54(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
sar    $0xf,%rax
movslq -0x50(%rbp),%rcx
movswq -0x52(%rbp),%rdx
imul   %rdx,%rcx
sar    $0xf,%rcx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
mov    -0x60(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x44(%rbp),%ecx
mov    -0x60(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x40(%rbp),%ecx
mov    -0x68(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x48(%rbp),%ecx
mov    -0x68(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x68(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
jmp    1186 <dif_butterfly_fixed+0x86>
jmp    129a <dif_butterfly_fixed+0x19a>
mov    -0x68(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x68(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
jmp    1168 <dif_butterfly_fixed+0x68>
jmp    12bf <dif_butterfly_fixed+0x1bf>
mov    -0x38(%rbp),%rax
sar    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1142 <dif_butterfly_fixed+0x42>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dif_butterfly_fixed>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdi,-0x28(%rsp)
cmp    $0x2,%rsi
jl     1252 <dif_butterfly_fixed+0x152>
mov    -0x28(%rsp),%rax
lea    (%rax,%rsi,4),%rax
lea    (%rax,%rsi,4),%rbx
mov    $0x1,%eax
mov    %rax,-0x20(%rsp)
mov    %rbx,-0x18(%rsp)
jmp    1160 <dif_butterfly_fixed+0x60>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rsi,%rax
sar    %rax
mov    -0x20(%rsp),%rbp
add    %rbp,%rbp
mov    %rbp,-0x20(%rsp)
cmp    $0x3,%rsi
mov    %rax,%rsi
jle    1252 <dif_butterfly_fixed+0x152>
mov    -0x28(%rsp),%rax
lea    (%rax,%rsi,4),%rdi
cmp    %rbx,%rdi
jae    1140 <dif_butterfly_fixed+0x40>
mov    -0x20(%rsp),%rax
lea    (%rax,%rax,1),%r11
mov    -0x28(%rsp),%rax
mov    %rsi,-0x10(%rsp)
jmp    119c <dif_butterfly_fixed+0x9c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %rdi,%rax
lea    (%rdi,%rsi,4),%rdi
cmp    %rbx,%rdi
jae    1140 <dif_butterfly_fixed+0x40>
cmp    %rdi,%rax
jae    1190 <dif_butterfly_fixed+0x90>
xor    %r14d,%r14d
mov    %rdi,%rbx
mov    %rdi,-0x8(%rsp)
nopl   0x0(%rax)
movswq (%rdx,%r14,1),%r15
movzwl (%rcx,%r14,1),%r12d
xor    %ebp,%ebp
sub    %r12w,%bp
mov    (%rax),%r8d
mov    0x4(%rax),%edi
mov    (%rbx),%r9d
mov    0x4(%rbx),%r10d
lea    (%r9,%r8,1),%r12d
lea    (%r10,%rdi,1),%r13d
sub    %r9d,%r8d
sub    %r10d,%edi
mov    %rcx,%r9
movslq %r8d,%rcx
mov    %rcx,%rsi
imul   %r15,%rsi
shr    $0xf,%rsi
mov    %rdx,%r8
movslq %edi,%rdx
movswq %bp,%rbp
mov    %rdx,%rdi
imul   %rbp,%rdi
shr    $0xf,%rdi
sub    %edi,%esi
imul   %rbp,%rcx
shr    $0xf,%rcx
imul   %r15,%rdx
shr    $0xf,%rdx
add    %ecx,%edx
mov    %r9,%rcx
mov    %r12d,(%rax)
mov    %r13d,0x4(%rax)
mov    %esi,(%rbx)
mov    %edx,0x4(%rbx)
mov    %r8,%rdx
mov    -0x8(%rsp),%rdi
add    $0x8,%rbx
add    %r11,%r14
add    $0x8,%rax
cmp    %rdi,%rax
jb     11b0 <dif_butterfly_fixed+0xb0>
mov    %rbx,%rdi
mov    -0x10(%rsp),%rsi
mov    -0x18(%rsp),%rbx
jmp    1190 <dif_butterfly_fixed+0x90>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @dif_butterfly_fixed(i32* %0, i64 %1, i16* %2, i16* %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i16*
%8 = alloca i16*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i16
%19 = alloca i16
%20 = alloca i32*
%21 = alloca i32*
%22 = alloca i32*
%23 = alloca i32*
store i32* %0, i32** %5
store i64 %1, i64* %6
store i16* %2, i16** %7
store i16* %3, i16** %8
store i64 1, i64* %10
%24 = load i32*, i32** %5
%25 = load i64, i64* %6
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %25
%27 = load i64, i64* %6
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %27
store i32* %28, i32** %22
%29 = load i64, i64* %6
store i64 %29, i64* %11
br label %30
30: ; preds = %139, %4
%31 = load i64, i64* %11
%32 = icmp sgt i64 %31, 1
br i1 %32, label %33, label %145
33: ; preds = %30
%34 = load i32*, i32** %5
store i32* %34, i32** %20
%35 = load i32*, i32** %5
%36 = load i64, i64* %11
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %36
store i32* %37, i32** %21
br label %38
38: ; preds = %133, %33
%39 = load i32*, i32** %21
%40 = load i32*, i32** %22
%41 = icmp ult i32* %39, %40
br i1 %41, label %42, label %138
42: ; preds = %38
%43 = load i32*, i32** %21
store i32* %43, i32** %23
store i64 0, i64* %9
br label %44
44: ; preds = %127, %42
%45 = load i32*, i32** %20
%46 = load i32*, i32** %23
%47 = icmp ult i32* %45, %46
br i1 %47, label %48, label %132
48: ; preds = %44
%49 = load i16*, i16** %7
%50 = load i64, i64* %9
%51 = getelementptr inbounds i16, i16* %49, i64 %50
%52 = load i16, i16* %51
store i16 %52, i16* %18
%53 = load i16*, i16** %8
%54 = load i64, i64* %9
%55 = getelementptr inbounds i16, i16* %53, i64 %54
%56 = load i16, i16* %55
%57 = sext i16 %56 to i32
%58 = sub nsw i32 0, %57
%59 = trunc i32 %58 to i16
store i16 %59, i16* %19
%60 = load i32*, i32** %20
%61 = load i32, i32* %60
%62 = load i32*, i32** %21
%63 = load i32, i32* %62
%64 = add nsw i32 %61, %63
store i32 %64, i32* %12
%65 = load i32*, i32** %20
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 1
%67 = load i32, i32* %66
%68 = load i32*, i32** %21
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %68, i64 1
%70 = load i32, i32* %69
%71 = add nsw i32 %67, %70
store i32 %71, i32* %14
%72 = load i32*, i32** %20
%73 = load i32, i32* %72
%74 = load i32*, i32** %21
%75 = load i32, i32* %74
%76 = sub nsw i32 %73, %75
store i32 %76, i32* %16
%77 = load i32*, i32** %20
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 1
%79 = load i32, i32* %78
%80 = load i32*, i32** %21
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 1
%82 = load i32, i32* %81
%83 = sub nsw i32 %79, %82
store i32 %83, i32* %17
%84 = load i32, i32* %16
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = load i16, i16* %18
%87 = sext i16 %86 to i64
%88 = mul nsw i64 %85, %87
%89 = ashr i64 %88, 15
%90 = trunc i64 %89 to i32
%91 = load i32, i32* %17
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = load i16, i16* %19
%94 = sext i16 %93 to i64
%95 = mul nsw i64 %92, %94
%96 = ashr i64 %95, 15
%97 = trunc i64 %96 to i32
%98 = sub nsw i32 %90, %97
store i32 %98, i32* %13
%99 = load i32, i32* %16
%100 = sext i32 %99 to i64
%101 = load i16, i16* %19
%102 = sext i16 %101 to i64
%103 = mul nsw i64 %100, %102
%104 = ashr i64 %103, 15
%105 = trunc i64 %104 to i32
%106 = load i32, i32* %17
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = load i16, i16* %18
%109 = sext i16 %108 to i64
%110 = mul nsw i64 %107, %109
%111 = ashr i64 %110, 15
%112 = trunc i64 %111 to i32
%113 = add nsw i32 %105, %112
store i32 %113, i32* %15
%114 = load i32, i32* %12
%115 = load i32*, i32** %20
store i32 %114, i32* %115
%116 = load i32, i32* %14
%117 = load i32*, i32** %20
%118 = getelementptr inbounds i32, i32* %117, i64 1
store i32 %116, i32* %118
%119 = load i32, i32* %13
%120 = load i32*, i32** %21
store i32 %119, i32* %120
%121 = load i32, i32* %15
%122 = load i32*, i32** %21
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %122, i64 1
store i32 %121, i32* %123
%124 = load i64, i64* %10
%125 = load i64, i64* %9
%126 = add nsw i64 %125, %124
store i64 %126, i64* %9
br label %127
127: ; preds = %48
%128 = load i32*, i32** %20
%129 = getelementptr inbounds i32, i32* %128, i64 2
store i32* %129, i32** %20
%130 = load i32*, i32** %21
%131 = getelementptr inbounds i32, i32* %130, i64 2
store i32* %131, i32** %21
br label %44
132: ; preds = %44
br label %133
133: ; preds = %132
%134 = load i32*, i32** %21
store i32* %134, i32** %20
%135 = load i32*, i32** %21
%136 = load i64, i64* %11
%137 = getelementptr inbounds i32, i32* %135, i64 %136
store i32* %137, i32** %21
br label %38
138: ; preds = %38
br label %139
139: ; preds = %138
%140 = load i64, i64* %11
%141 = ashr i64 %140, 1
store i64 %141, i64* %11
%142 = load i64, i64* %10
%143 = load i64, i64* %10
%144 = add nsw i64 %143, %142
store i64 %144, i64* %10
br label %30
145: ; preds = %30
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @dif_butterfly_fixed(i32* %0, i64 %1, i16* nocapture %2, i16* nocapture %3) {
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %1
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %1
%7 = icmp sgt i64 %1, 1
br i1 %7, label %8, label %66
8: ; preds = %4, %62
%9 = phi i64 [ %64, %62 ], [ 1, %4 ]
%10 = phi i64 [ %63, %62 ], [ %1, %4 ]
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%12 = icmp ult i32* %11, %6
br i1 %12, label %17, label %62
13: ; preds = %21, %17
%14 = phi i32* [ %18, %17 ], [ %60, %21 ]
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %10
%16 = icmp ult i32* %15, %6
br i1 %16, label %17, label %62
17: ; preds = %8, %13
%18 = phi i32* [ %15, %13 ], [ %11, %8 ]
%19 = phi i32* [ %14, %13 ], [ %0, %8 ]
%20 = icmp ult i32* %19, %18
br i1 %20, label %21, label %13
21: ; preds = %17, %21
%22 = phi i64 [ %58, %21 ], [ 0, %17 ]
%23 = phi i32* [ %60, %21 ], [ %18, %17 ]
%24 = phi i32* [ %59, %21 ], [ %19, %17 ]
%25 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 %22
%26 = load i16, i16* %25
%27 = getelementptr inbounds i16, i16* %3, i64 %22
%28 = load i16, i16* %27
%29 = sub i16 0, %28
%30 = load i32, i32* %24
%31 = load i32, i32* %23
%32 = add nsw i32 %31, %30
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 1
%34 = load i32, i32* %33
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 1
%36 = load i32, i32* %35
%37 = add nsw i32 %36, %34
%38 = sub nsw i32 %30, %31
%39 = sub nsw i32 %34, %36
%40 = sext i32 %38 to i64
%41 = sext i16 %26 to i64
%42 = mul nsw i64 %40, %41
%43 = lshr i64 %42, 15
%44 = trunc i64 %43 to i32
%45 = sext i32 %39 to i64
%46 = sext i16 %29 to i64
%47 = mul nsw i64 %45, %46
%48 = lshr i64 %47, 15
%49 = trunc i64 %48 to i32
%50 = sub nsw i32 %44, %49
%51 = mul nsw i64 %40, %46
%52 = lshr i64 %51, 15
%53 = trunc i64 %52 to i32
%54 = mul nsw i64 %45, %41
%55 = lshr i64 %54, 15
%56 = trunc i64 %55 to i32
%57 = add nsw i32 %56, %53
store i32 %32, i32* %24
store i32 %37, i32* %33
store i32 %50, i32* %23
store i32 %57, i32* %35
%58 = add nsw i64 %22, %9
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 2
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 2
%61 = icmp ult i32* %59, %18
br i1 %61, label %21, label %13
62: ; preds = %13, %8
%63 = ashr i64 %10, 1
%64 = shl nsw i64 %9, 1
%65 = icmp sgt i64 %10, 3
br i1 %65, label %8, label %66
66: ; preds = %62, %4
ret void
}