#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 */

/* Variables and functions */
float log(size_t);
float log2(unsigned int);
float log2f(size_t const);
void ZopfliCalculateEntropy(const size_t *count, size_t n, float *bitlengths) {
  unsigned sum = 0;
  unsigned i;
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    sum += count[i];
  }
  float log2sum = sum == 0 ? log(n) : log2(sum);
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    if (count[i] == 0)
      bitlengths[i] = log2sum > 10 && n < 50 ? 10 : log2sum;
    else
      bitlengths[i] = log2sum - log2f(count[i]);
    if (bitlengths[i] < 0)
      bitlengths[i] = 0;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ZopfliCalculateEntropy>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    1181 <ZopfliCalculateEntropy+0x51>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,8),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1152 <ZopfliCalculateEntropy+0x22>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jne    119e <ZopfliCalculateEntropy+0x6e>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1050 <log@plt>
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
jmp    11ab <ZopfliCalculateEntropy+0x7b>
mov    -0x1c(%rbp),%edi
call   1030 <log2@plt>
movss  %xmm0,-0x28(%rbp)
movss  -0x28(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    1296 <ZopfliCalculateEntropy+0x166>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
cmpq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
jne    122e <ZopfliCalculateEntropy+0xfe>
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
movss  0xe18(%rip),%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
jbe    120e <ZopfliCalculateEntropy+0xde>
cmpq   $0x32,-0x10(%rbp)
jae    120e <ZopfliCalculateEntropy+0xde>
movss  0xdfc(%rip),%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
jmp    1218 <ZopfliCalculateEntropy+0xe8>
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x2c(%rbp)
movss  -0x2c(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    1260 <ZopfliCalculateEntropy+0x130>
movss  -0x24(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdi
call   1040 <log2f@plt>
movaps %xmm0,%xmm1
movss  -0x30(%rbp),%xmm0
subss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xorps  %xmm0,%xmm0
ucomiss (%rax,%rcx,4),%xmm0
jbe    1283 <ZopfliCalculateEntropy+0x153>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
jmp    1288 <ZopfliCalculateEntropy+0x158>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11bc <ZopfliCalculateEntropy+0x8c>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ZopfliCalculateEntropy>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%r15
test   %rsi,%rsi
je     1167 <ZopfliCalculateEntropy+0x37>
xor    %eax,%eax
xor    %edi,%edi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    (%r15,%rax,8),%edi
add    $0x1,%eax
cmp    %r12,%rax
jb     1150 <ZopfliCalculateEntropy+0x20>
test   %edi,%edi
je     1167 <ZopfliCalculateEntropy+0x37>
call   1030 <log2@plt>
jmp    116f <ZopfliCalculateEntropy+0x3f>
mov    %r12,%rdi
call   1050 <log@plt>
movss  %xmm0,(%rsp)
test   %r12,%r12
je     11d4 <ZopfliCalculateEntropy+0xa4>
cmp    $0x32,%r12
jb     1186 <ZopfliCalculateEntropy+0x56>
movss  (%rsp),%xmm0
jmp    1193 <ZopfliCalculateEntropy+0x63>
movss  0xe72(%rip),%xmm0
minss  (%rsp),%xmm0
movss  %xmm0,0x4(%rsp)
xor    %ebx,%ebx
jmp    11b5 <ZopfliCalculateEntropy+0x85>
nopl   (%rax)
xorps  %xmm0,%xmm0
maxss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%r14,%rbx,4)
add    $0x1,%ebx
cmp    %r12,%rbx
jae    11d4 <ZopfliCalculateEntropy+0xa4>
mov    (%r15,%rbx,8),%rdi
movss  0x4(%rsp),%xmm1
test   %rdi,%rdi
je     11a0 <ZopfliCalculateEntropy+0x70>
call   1040 <log2f@plt>
movss  (%rsp),%xmm1
subss  %xmm0,%xmm1
jmp    11a0 <ZopfliCalculateEntropy+0x70>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @ZopfliCalculateEntropy(i64* %0, i64 %1, float* %2) {
%4 = alloca i64*
%5 = alloca i64
%6 = alloca float*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca float
store i64* %0, i64** %4
store i64 %1, i64* %5
store float* %2, float** %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %10
10: ; preds = %25, %3
%11 = load i32, i32* %8
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = load i64, i64* %5
%14 = icmp ult i64 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %28
15: ; preds = %10
%16 = load i64*, i64** %4
%17 = load i32, i32* %8
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i64, i64* %16, i64 %18
%20 = load i64, i64* %19
%21 = load i32, i32* %7
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = add i64 %22, %20
%24 = trunc i64 %23 to i32
store i32 %24, i32* %7
br label %25
25: ; preds = %15
%26 = load i32, i32* %8
%27 = add i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %8
br label %10
28: ; preds = %10
%29 = load i32, i32* %7
%30 = icmp eq i32 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %34
31: ; preds = %28
%32 = load i64, i64* %5
%33 = call float @log(i64 %32)
br label %37
34: ; preds = %28
%35 = load i32, i32* %7
%36 = call float @log2(i32 %35)
br label %37
37: ; preds = %34, %31
%38 = phi float [ %33, %31 ], [ %36, %34 ]
store float %38, float* %9
store i32 0, i32* %8
br label %39
39: ; preds = %92, %37
%40 = load i32, i32* %8
%41 = zext i32 %40 to i64
%42 = load i64, i64* %5
%43 = icmp ult i64 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %95
44: ; preds = %39
%45 = load i64*, i64** %4
%46 = load i32, i32* %8
%47 = zext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i64, i64* %45, i64 %47
%49 = load i64, i64* %48
%50 = icmp eq i64 %49, 0
br i1 %50, label %51, label %66
51: ; preds = %44
%52 = load float, float* %9
%53 = fcmp ogt float %52, 1.000000e+01
br i1 %53, label %54, label %58
54: ; preds = %51
%55 = load i64, i64* %5
%56 = icmp ult i64 %55, 50
br i1 %56, label %57, label %58
57: ; preds = %54
br label %60
58: ; preds = %54, %51
%59 = load float, float* %9
br label %60
60: ; preds = %58, %57
%61 = phi float [ 1.000000e+01, %57 ], [ %59, %58 ]
%62 = load float*, float** %6
%63 = load i32, i32* %8
%64 = zext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds float, float* %62, i64 %64
store float %61, float* %65
br label %79
66: ; preds = %44
%67 = load float, float* %9
%68 = load i64*, i64** %4
%69 = load i32, i32* %8
%70 = zext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i64, i64* %68, i64 %70
%72 = load i64, i64* %71
%73 = call float @log2f(i64 %72)
%74 = fsub float %67, %73
%75 = load float*, float** %6
%76 = load i32, i32* %8
%77 = zext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds float, float* %75, i64 %77
store float %74, float* %78
br label %79
79: ; preds = %66, %60
%80 = load float*, float** %6
%81 = load i32, i32* %8
%82 = zext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds float, float* %80, i64 %82
%84 = load float, float* %83
%85 = fcmp olt float %84, 0.000000e+00
br i1 %85, label %86, label %91
86: ; preds = %79
%87 = load float*, float** %6
%88 = load i32, i32* %8
%89 = zext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds float, float* %87, i64 %89
store float 0.000000e+00, float* %90
br label %91
91: ; preds = %86, %79
br label %92
92: ; preds = %91
%93 = load i32, i32* %8
%94 = add i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %8
br label %39
95: ; preds = %39
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @ZopfliCalculateEntropy(i64* nocapture %0, i64 %1, float* nocapture %2) {
%4 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %4, label %17, label %5
5: ; preds = %3, %5
%6 = phi i64 [ %13, %5 ], [ 0, %3 ]
%7 = phi i32 [ %11, %5 ], [ 0, %3 ]
%8 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %6
%9 = load i64, i64* %8
%10 = trunc i64 %9 to i32
%11 = add i32 %7, %10
%12 = add nuw nsw i64 %6, 1
%13 = and i64 %12, 4294967295
%14 = icmp ult i64 %13, %1
br i1 %14, label %5, label %15
15: ; preds = %5
%16 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %16, label %17, label %19
17: ; preds = %3, %15
%18 = tail call float @log(i64 %1)
br label %21
19: ; preds = %15
%20 = tail call float @log2(i32 %11)
br label %21
21: ; preds = %19, %17
%22 = phi float [ %18, %17 ], [ %20, %19 ]
br i1 %4, label %44, label %23
23: ; preds = %21
%24 = fcmp ogt float %22, 1.000000e+01
%25 = icmp ult i64 %1, 50
%26 = and i1 %25, %24
%27 = select i1 %26, float 1.000000e+01, float %22
br label %28
28: ; preds = %23, %36
%29 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %42, %36 ]
%30 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %29
%31 = load i64, i64* %30
%32 = icmp eq i64 %31, 0
br i1 %32, label %36, label %33
33: ; preds = %28
%34 = tail call float @log2f(i64 %31)
%35 = fsub float %22, %34
br label %36
36: ; preds = %28, %33
%37 = phi float [ %35, %33 ], [ %27, %28 ]
%38 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %29
%39 = fcmp olt float %37, 0.000000e+00
%40 = select i1 %39, float 0.000000e+00, float %37
store float %40, float* %38
%41 = add nuw nsw i64 %29, 1
%42 = and i64 %41, 4294967295
%43 = icmp ult i64 %42, %1
br i1 %43, label %28, label %44
44: ; preds = %36, %21
ret void
}