#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 */
uint64_t pack(int n, char *b) {
  uint64_t v = 0;
  uint64_t k = ((uint64_t)n - 1) * 8;
  for (int i = 0; i < n; ++i) {
    v |= (uint64_t)b[i] << k;
    k -= 8;
  }
  return v;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pack>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
shl    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    115f <pack+0x5f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
or     -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1125 <pack+0x25>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pack>:
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    1123 <pack+0x23>
mov    %edi,%r10d
shl    $0x3,%edi
lea    -0x1(%r10),%rax
mov    %r10d,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%rax
jae    1127 <pack+0x27>
xor    %r9d,%r9d
xor    %eax,%eax
jmp    1184 <pack+0x84>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
ret
and    $0xfffffffc,%r10d
xor    %r9d,%r9d
mov    %edi,%edx
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movsbl (%rsi,%r9,1),%edi
lea    -0x8(%rdx),%ecx
shl    %cl,%edi
movsbl 0x1(%rsi,%r9,1),%r11d
lea    -0x10(%rdx),%ecx
shl    %cl,%r11d
movsbl 0x2(%rsi,%r9,1),%ebx
lea    -0x18(%rdx),%ecx
shl    %cl,%ebx
or     %eax,%edi
or     %r11d,%ebx
or     %edi,%ebx
mov    %edx,%edi
movsbl 0x3(%rsi,%r9,1),%eax
mov    %edx,%ecx
shl    %cl,%eax
add    $0xffffffe0,%edi
or     %ebx,%eax
add    $0x4,%r9
mov    %edi,%edx
cmp    %r9,%r10
jne    1140 <pack+0x40>
test   %r8,%r8
je     11b9 <pack+0xb9>
add    %r9,%rsi
add    $0xfffffff8,%edi
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movsbl (%rsi,%rdx,1),%r9d
mov    %edi,%ecx
shl    %cl,%r9d
or     %r9d,%eax
add    $0x1,%rdx
add    $0xfffffff8,%edi
cmp    %rdx,%r8
jne    11a0 <pack+0xa0>
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @pack(i32 %0, i8* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i8* %1, i8** %4
store i32 0, i32* %5
%8 = load i32, i32* %3
%9 = sub nsw i32 %8, 1
%10 = mul nsw i32 %9, 8
store i32 %10, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %11
11: ; preds = %28, %2
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %3
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %31
15: ; preds = %11
%16 = load i8*, i8** %4
%17 = load i32, i32* %7
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 %18
%20 = load i8, i8* %19
%21 = sext i8 %20 to i32
%22 = load i32, i32* %6
%23 = shl i32 %21, %22
%24 = load i32, i32* %5
%25 = or i32 %24, %23
store i32 %25, i32* %5
%26 = load i32, i32* %6
%27 = sub nsw i32 %26, 8
store i32 %27, i32* %6
br label %28
28: ; preds = %15
%29 = load i32, i32* %7
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %7
br label %11
31: ; preds = %11
%32 = load i32, i32* %5
ret i32 %32
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @pack(i32 %0, i8* nocapture %1) {
%3 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %3, label %4, label %32
4: ; preds = %2
%5 = shl i32 %0, 3
%6 = zext i32 %0 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = and i64 %6, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %9, label %12, label %10
10: ; preds = %4
%11 = and i64 %6, 4294967292
br label %34
12: ; preds = %34, %4
%13 = phi i32 [ undef, %4 ], [ %65, %34 ]
%14 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %66, %34 ]
%15 = phi i32 [ %5, %4 ], [ %60, %34 ]
%16 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %65, %34 ]
%17 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %17, label %32, label %18
18: ; preds = %12, %18
%19 = phi i64 [ %29, %18 ], [ %14, %12 ]
%20 = phi i32 [ %23, %18 ], [ %15, %12 ]
%21 = phi i32 [ %28, %18 ], [ %16, %12 ]
%22 = phi i64 [ %30, %18 ], [ 0, %12 ]
%23 = add i32 %20, -8
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %19
%25 = load i8, i8* %24
%26 = sext i8 %25 to i32
%27 = shl i32 %26, %23
%28 = or i32 %27, %21
%29 = add nuw nsw i64 %19, 1
%30 = add i64 %22, 1
%31 = icmp eq i64 %30, %8
br i1 %31, label %32, label %18
32: ; preds = %12, %18, %2
%33 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %13, %12 ], [ %28, %18 ]
ret i32 %33
34: ; preds = %34, %10
%35 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %66, %34 ]
%36 = phi i32 [ %5, %10 ], [ %60, %34 ]
%37 = phi i32 [ 0, %10 ], [ %65, %34 ]
%38 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %67, %34 ]
%39 = add i32 %36, -8
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %35
%41 = load i8, i8* %40
%42 = sext i8 %41 to i32
%43 = shl i32 %42, %39
%44 = or i32 %43, %37
%45 = or i64 %35, 1
%46 = add i32 %36, -16
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %45
%48 = load i8, i8* %47
%49 = sext i8 %48 to i32
%50 = shl i32 %49, %46
%51 = or i32 %50, %44
%52 = or i64 %35, 2
%53 = add i32 %36, -24
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %52
%55 = load i8, i8* %54
%56 = sext i8 %55 to i32
%57 = shl i32 %56, %53
%58 = or i32 %57, %51
%59 = or i64 %35, 3
%60 = add i32 %36, -32
%61 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %59
%62 = load i8, i8* %61
%63 = sext i8 %62 to i32
%64 = shl i32 %63, %60
%65 = or i32 %64, %58
%66 = add nuw nsw i64 %35, 4
%67 = add i64 %38, 4
%68 = icmp eq i64 %67, %11
br i1 %68, label %12, label %34
}