int countingNumberofOnesIn1toN(unsigned int n) {
  int count = 0;
  int i = 0, j;
  for (i = 1; i <= n; i++) {
    j = i;
    while (j) {
      j = j & (j - 1);
      count++;
    }
  }
  return count;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<countingNumberofOnesIn1toN>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
ja     1167 <countingNumberofOnesIn1toN+0x67>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
je     1154 <countingNumberofOnesIn1toN+0x54>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    112e <countingNumberofOnesIn1toN+0x2e>
jmp    1159 <countingNumberofOnesIn1toN+0x59>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    111c <countingNumberofOnesIn1toN+0x1c>
mov    -0x8(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<countingNumberofOnesIn1toN>:
test   %edi,%edi
je     1112 <countingNumberofOnesIn1toN+0x12>
cmp    $0x1,%edi
jne    1115 <countingNumberofOnesIn1toN+0x15>
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%ecx
jmp    1168 <countingNumberofOnesIn1toN+0x68>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %edi,%r8d
and    $0xfffffffe,%r8d
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%ecx
xor    %r9d,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    -0x1(%rdx),%esi
add    $0x1,%eax
and    %edx,%esi
mov    %esi,%edx
jne    1140 <countingNumberofOnesIn1toN+0x40>
lea    0x1(%rcx),%edx
nop
lea    -0x1(%rdx),%esi
add    $0x1,%eax
and    %edx,%esi
mov    %esi,%edx
jne    1150 <countingNumberofOnesIn1toN+0x50>
add    $0x2,%ecx
add    $0x2,%r9d
cmp    %r8d,%r9d
jne    1130 <countingNumberofOnesIn1toN+0x30>
test   $0x1,%dil
je     117c <countingNumberofOnesIn1toN+0x7c>
xchg   %ax,%ax
lea    -0x1(%rcx),%edx
add    $0x1,%eax
and    %ecx,%edx
mov    %edx,%ecx
jne    1170 <countingNumberofOnesIn1toN+0x70>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @countingNumberofOnesIn1toN(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
store i32 0, i32* %4
store i32 1, i32* %4
br label %6
6: ; preds = %23, %1
%7 = load i32, i32* %4
%8 = load i32, i32* %2
%9 = icmp ule i32 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %26
10: ; preds = %6
%11 = load i32, i32* %4
store i32 %11, i32* %5
br label %12
12: ; preds = %15, %10
%13 = load i32, i32* %5
%14 = icmp ne i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %22
15: ; preds = %12
%16 = load i32, i32* %5
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sub nsw i32 %17, 1
%19 = and i32 %16, %18
store i32 %19, i32* %5
%20 = load i32, i32* %3
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %3
br label %12
22: ; preds = %12
br label %23
23: ; preds = %22
%24 = load i32, i32* %4
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %4
br label %6
26: ; preds = %6
%27 = load i32, i32* %3
ret i32 %27
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @countingNumberofOnesIn1toN(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %2, label %44, label %3
3: ; preds = %1
%4 = and i32 %0, 1
%5 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %5, label %32, label %6
6: ; preds = %3
%7 = and i32 %0, -2
br label %8
8: ; preds = %28, %6
%9 = phi i32 [ 1, %6 ], [ %29, %28 ]
%10 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %26, %28 ]
%11 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %30, %28 ]
br label %12
12: ; preds = %8, %12
%13 = phi i32 [ %9, %8 ], [ %16, %12 ]
%14 = phi i32 [ %10, %8 ], [ %17, %12 ]
%15 = add nsw i32 %13, -1
%16 = and i32 %15, %13
%17 = add nsw i32 %14, 1
%18 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %18, label %19, label %12
19: ; preds = %12
%20 = add nuw i32 %9, 1
br label %21
21: ; preds = %21, %19
%22 = phi i32 [ %20, %19 ], [ %25, %21 ]
%23 = phi i32 [ %17, %19 ], [ %26, %21 ]
%24 = add nsw i32 %22, -1
%25 = and i32 %24, %22
%26 = add nsw i32 %23, 1
%27 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %27, label %28, label %21
28: ; preds = %21
%29 = add nuw i32 %9, 2
%30 = add i32 %11, 2
%31 = icmp eq i32 %30, %7
br i1 %31, label %32, label %8
32: ; preds = %28, %3
%33 = phi i32 [ undef, %3 ], [ %26, %28 ]
%34 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %29, %28 ]
%35 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %26, %28 ]
%36 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %36, label %44, label %37
37: ; preds = %32, %37
%38 = phi i32 [ %41, %37 ], [ %34, %32 ]
%39 = phi i32 [ %42, %37 ], [ %35, %32 ]
%40 = add nsw i32 %38, -1
%41 = and i32 %40, %38
%42 = add nsw i32 %39, 1
%43 = icmp eq i32 %41, 0
br i1 %43, label %44, label %37
44: ; preds = %32, %37, %1
%45 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %33, %32 ], [ %42, %37 ]
ret i32 %45
}