long F1(long n, long i, long j) {
  long k, X = (1L << (n - i - 2)) * (n + 1) + (1L << (n - 2 * i - 4));
  if (n & 1) {
    X += (1L << ((n - 1) / 2 - i)) - (1L << ((n + 1) / 2));
    for (k = 0; j; k++, j >>= 1)
      if (j & 1)
        X += (1L << (n - 2 * i + k - 2)) + (1L << ((n - 1) / 2 - k));
  } else {
    X += (1L << ((n - 4) / 2 - i)) * (3 - n) +
         (1L << ((n - 2) / 2)) * (n - 2 * i - 4);
    for (k = 0; j; k++, j >>= 1)
      if (j & 1)
        X += (1L << (n - 2 * i + k - 2)) +
             (1L << ((n - 4) / 2 - k)) * (2 * (i - k + 2) - n);
  }
  return X >> 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<F1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rcx
sub    -0x10(%rbp),%rcx
sub    $0x2,%rcx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
add    $0x1,%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
shl    $0x1,%rdx
sub    %rdx,%rcx
sub    $0x4,%rcx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%rdx
mov    %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
je     125d <F1+0x15d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rcx
sub    -0x10(%rbp),%rcx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rcx
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%rdx
mov    %rdx,%rcx
sub    %rcx,%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     1258 <F1+0x158>
mov    -0x18(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
je     1236 <F1+0x136>
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
sub    %rax,%rcx
add    -0x20(%rbp),%rcx
sub    $0x2,%rcx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rcx
mov    -0x38(%rbp),%rax
sub    -0x20(%rbp),%rcx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%rdx
mov    %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    123b <F1+0x13b>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
sar    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    11c3 <F1+0xc3>
jmp    138f <F1+0x28f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    $0x4,%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rcx
sub    -0x10(%rbp),%rcx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%rax
mov    $0x3,%ecx
sub    -0x8(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    $0x2,%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rcx
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%rdx
mov    %rdx,%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rsi
shl    $0x1,%rsi
sub    %rsi,%rdx
sub    $0x4,%rdx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     138a <F1+0x28a>
mov    -0x18(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
je     1368 <F1+0x268>
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
sub    %rax,%rcx
add    -0x20(%rbp),%rcx
sub    $0x2,%rcx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    $0x4,%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rcx
mov    -0x48(%rbp),%rax
sub    -0x20(%rbp),%rcx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%rdx
mov    %rdx,%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
sub    -0x20(%rbp),%rdx
add    $0x2,%rdx
shl    $0x1,%rdx
sub    -0x8(%rbp),%rdx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    136d <F1+0x26d>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
sar    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    12dd <F1+0x1dd>
jmp    138f <F1+0x28f>
mov    -0x28(%rbp),%rax
sar    $0x1,%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<F1>:
push   %r14
push   %rbx
mov    %rdi,%r9
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
mov    %edi,%ecx
sub    %esi,%ecx
lea    0x1(%r9),%r8
mov    %r8,%rbx
shl    %cl,%rbx
lea    (%rsi,%rsi,1),%r10
mov    %r10,%rax
neg    %rax
add    %r9,%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
mov    $0x1,%r11d
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%r11
mov    $0x1,%r14d
add    %rbx,%r11
test   $0x1,%r9b
jne    11e3 <F1+0xe3>
lea    -0x4(%r9),%rcx
shr    $0x3f,%rcx
lea    (%r9,%rcx,1),%r8
add    $0xfffffffffffffffc,%r8
sar    %r8
mov    %r8d,%ecx
sub    %esi,%ecx
mov    $0x3,%esi
sub    %r9,%rsi
shl    %cl,%rsi
mov    %rdi,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
add    %edi,%ecx
shr    %ecx
shl    %cl,%rax
add    %rsi,%rax
add    %r11,%rax
test   %rdx,%rdx
je     126c <F1+0x16c>
mov    %r10,%rsi
sub    %r9,%rsi
add    $0x4,%rsi
sub    %r10,%r9
add    $0xfffffffffffffffe,%r9
jmp    11bf <F1+0xbf>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdx,%rcx
sar    %rcx
add    $0xffffffffffffffff,%r8
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
add    $0x1,%r9
cmp    $0x1,%rdx
mov    %rcx,%rdx
jbe    126c <F1+0x16c>
test   $0x1,%dl
je     11a0 <F1+0xa0>
mov    $0x1,%edi
mov    %r9d,%ecx
shl    %cl,%rdi
mov    %rsi,%rbx
mov    %r8d,%ecx
shl    %cl,%rbx
add    %rax,%rdi
add    %rbx,%rdi
mov    %rdi,%rax
jmp    11a0 <F1+0xa0>
lea    -0x1(%r9),%rax
shr    $0x3f,%rax
lea    (%r9,%rax,1),%rdi
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
sar    %rdi
mov    %edi,%ecx
sub    %esi,%ecx
shl    %cl,%r14
mov    %r8,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
add    %r8d,%ecx
shr    %ecx
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
shl    %cl,%rax
add    %r14,%rax
add    %r11,%rax
test   %rdx,%rdx
je     126c <F1+0x16c>
sub    %r10,%r9
add    $0xfffffffffffffffe,%r9
jmp    1247 <F1+0x147>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdx,%rcx
sar    %rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
add    $0x1,%r9
cmp    $0x2,%rdx
mov    %rcx,%rdx
jb     126c <F1+0x16c>
test   $0x1,%dl
je     1230 <F1+0x130>
mov    $0x1,%esi
mov    %r9d,%ecx
shl    %cl,%rsi
mov    $0x1,%ebx
mov    %edi,%ecx
shl    %cl,%rbx
add    %rax,%rbx
add    %rsi,%rbx
mov    %rbx,%rax
jmp    1230 <F1+0x130>
sar    %rax
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @F1(i64 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
store i64 %2, i64* %6
%9 = load i64, i64* %4
%10 = load i64, i64* %5
%11 = sub nsw i64 %9, %10
%12 = sub nsw i64 %11, 2
%13 = shl i64 1, %12
%14 = load i64, i64* %4
%15 = add nsw i64 %14, 1
%16 = mul nsw i64 %13, %15
%17 = load i64, i64* %4
%18 = load i64, i64* %5
%19 = mul nsw i64 2, %18
%20 = sub nsw i64 %17, %19
%21 = sub nsw i64 %20, 4
%22 = shl i64 1, %21
%23 = add nsw i64 %16, %22
store i64 %23, i64* %8
%24 = load i64, i64* %4
%25 = and i64 %24, 1
%26 = icmp ne i64 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %73
27: ; preds = %3
%28 = load i64, i64* %4
%29 = sub nsw i64 %28, 1
%30 = sdiv i64 %29, 2
%31 = load i64, i64* %5
%32 = sub nsw i64 %30, %31
%33 = shl i64 1, %32
%34 = load i64, i64* %4
%35 = add nsw i64 %34, 1
%36 = sdiv i64 %35, 2
%37 = shl i64 1, %36
%38 = sub nsw i64 %33, %37
%39 = load i64, i64* %8
%40 = add nsw i64 %39, %38
store i64 %40, i64* %8
store i64 0, i64* %7
br label %41
41: ; preds = %67, %27
%42 = load i64, i64* %6
%43 = icmp ne i64 %42, 0
br i1 %43, label %44, label %72
44: ; preds = %41
%45 = load i64, i64* %6
%46 = and i64 %45, 1
%47 = icmp ne i64 %46, 0
br i1 %47, label %48, label %66
48: ; preds = %44
%49 = load i64, i64* %4
%50 = load i64, i64* %5
%51 = mul nsw i64 2, %50
%52 = sub nsw i64 %49, %51
%53 = load i64, i64* %7
%54 = add nsw i64 %52, %53
%55 = sub nsw i64 %54, 2
%56 = shl i64 1, %55
%57 = load i64, i64* %4
%58 = sub nsw i64 %57, 1
%59 = sdiv i64 %58, 2
%60 = load i64, i64* %7
%61 = sub nsw i64 %59, %60
%62 = shl i64 1, %61
%63 = add nsw i64 %56, %62
%64 = load i64, i64* %8
%65 = add nsw i64 %64, %63
store i64 %65, i64* %8
br label %66
66: ; preds = %48, %44
br label %67
67: ; preds = %66
%68 = load i64, i64* %7
%69 = add nsw i64 %68, 1
store i64 %69, i64* %7
%70 = load i64, i64* %6
%71 = ashr i64 %70, 1
store i64 %71, i64* %6
br label %41
72: ; preds = %41
br label %136
73: ; preds = %3
%74 = load i64, i64* %4
%75 = sub nsw i64 %74, 4
%76 = sdiv i64 %75, 2
%77 = load i64, i64* %5
%78 = sub nsw i64 %76, %77
%79 = shl i64 1, %78
%80 = load i64, i64* %4
%81 = sub nsw i64 3, %80
%82 = mul nsw i64 %79, %81
%83 = load i64, i64* %4
%84 = sub nsw i64 %83, 2
%85 = sdiv i64 %84, 2
%86 = shl i64 1, %85
%87 = load i64, i64* %4
%88 = load i64, i64* %5
%89 = mul nsw i64 2, %88
%90 = sub nsw i64 %87, %89
%91 = sub nsw i64 %90, 4
%92 = mul nsw i64 %86, %91
%93 = add nsw i64 %82, %92
%94 = load i64, i64* %8
%95 = add nsw i64 %94, %93
store i64 %95, i64* %8
store i64 0, i64* %7
br label %96
96: ; preds = %130, %73
%97 = load i64, i64* %6
%98 = icmp ne i64 %97, 0
br i1 %98, label %99, label %135
99: ; preds = %96
%100 = load i64, i64* %6
%101 = and i64 %100, 1
%102 = icmp ne i64 %101, 0
br i1 %102, label %103, label %129
103: ; preds = %99
%104 = load i64, i64* %4
%105 = load i64, i64* %5
%106 = mul nsw i64 2, %105
%107 = sub nsw i64 %104, %106
%108 = load i64, i64* %7
%109 = add nsw i64 %107, %108
%110 = sub nsw i64 %109, 2
%111 = shl i64 1, %110
%112 = load i64, i64* %4
%113 = sub nsw i64 %112, 4
%114 = sdiv i64 %113, 2
%115 = load i64, i64* %7
%116 = sub nsw i64 %114, %115
%117 = shl i64 1, %116
%118 = load i64, i64* %5
%119 = load i64, i64* %7
%120 = sub nsw i64 %118, %119
%121 = add nsw i64 %120, 2
%122 = mul nsw i64 2, %121
%123 = load i64, i64* %4
%124 = sub nsw i64 %122, %123
%125 = mul nsw i64 %117, %124
%126 = add nsw i64 %111, %125
%127 = load i64, i64* %8
%128 = add nsw i64 %127, %126
store i64 %128, i64* %8
br label %129
129: ; preds = %103, %99
br label %130
130: ; preds = %129
%131 = load i64, i64* %7
%132 = add nsw i64 %131, 1
store i64 %132, i64* %7
%133 = load i64, i64* %6
%134 = ashr i64 %133, 1
store i64 %134, i64* %6
br label %96
135: ; preds = %96
br label %136
136: ; preds = %135, %72
%137 = load i64, i64* %8
%138 = ashr i64 %137, 1
ret i64 %138
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @F1(i64 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = add i64 %0, -2
%5 = sub i64 %4, %1
%6 = add nsw i64 %0, 1
%7 = shl i64 %6, %5
%8 = mul i64 %1, -2
%9 = add i64 %8, %0
%10 = add nsw i64 %9, -4
%11 = shl nuw i64 1, %10
%12 = add nsw i64 %11, %7
%13 = and i64 %0, 1
%14 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %14, label %45, label %15
15: ; preds = %3
%16 = add nsw i64 %0, -1
%17 = sdiv i64 %16, 2
%18 = sub nsw i64 %17, %1
%19 = shl nuw i64 1, %18
%20 = sdiv i64 %6, 2
%21 = shl nsw i64 -1, %20
%22 = add i64 %19, %21
%23 = add nsw i64 %22, %12
%24 = icmp eq i64 %2, 0
br i1 %24, label %80, label %25
25: ; preds = %15
%26 = add i64 %9, -2
br label %27
27: ; preds = %25, %40
%28 = phi i64 [ %23, %25 ], [ %41, %40 ]
%29 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %42, %40 ]
%30 = phi i64 [ %2, %25 ], [ %43, %40 ]
%31 = and i64 %30, 1
%32 = icmp eq i64 %31, 0
br i1 %32, label %40, label %33
33: ; preds = %27
%34 = add i64 %26, %29
%35 = shl nuw i64 1, %34
%36 = sub nsw i64 %17, %29
%37 = shl nuw i64 1, %36
%38 = add i64 %37, %28
%39 = add i64 %38, %35
br label %40
40: ; preds = %27, %33
%41 = phi i64 [ %39, %33 ], [ %28, %27 ]
%42 = add nuw nsw i64 %29, 1
%43 = ashr i64 %30, 1
%44 = icmp ult i64 %30, 2
br i1 %44, label %80, label %27
45: ; preds = %3
%46 = add nsw i64 %0, -4
%47 = sdiv i64 %46, 2
%48 = sub nsw i64 %47, %1
%49 = sub nsw i64 3, %0
%50 = shl i64 %49, %48
%51 = sdiv i64 %4, 2
%52 = shl i64 %10, %51
%53 = add nsw i64 %52, %50
%54 = add nsw i64 %53, %12
%55 = icmp eq i64 %2, 0
br i1 %55, label %80, label %56
56: ; preds = %45
%57 = add i64 %9, -2
%58 = sub i64 4, %0
br label %59
59: ; preds = %56, %75
%60 = phi i64 [ %54, %56 ], [ %76, %75 ]
%61 = phi i64 [ 0, %56 ], [ %77, %75 ]
%62 = phi i64 [ %2, %56 ], [ %78, %75 ]
%63 = and i64 %62, 1
%64 = icmp eq i64 %63, 0
br i1 %64, label %75, label %65
65: ; preds = %59
%66 = add i64 %57, %61
%67 = shl nuw i64 1, %66
%68 = sub nsw i64 %47, %61
%69 = sub nsw i64 %1, %61
%70 = shl i64 %69, 1
%71 = add i64 %58, %70
%72 = shl i64 %71, %68
%73 = add i64 %67, %60
%74 = add i64 %73, %72
br label %75
75: ; preds = %59, %65
%76 = phi i64 [ %74, %65 ], [ %60, %59 ]
%77 = add nuw nsw i64 %61, 1
%78 = ashr i64 %62, 1
%79 = icmp ult i64 %62, 2
br i1 %79, label %80, label %59
80: ; preds = %40, %75, %15, %45
%81 = phi i64 [ %54, %45 ], [ %23, %15 ], [ %76, %75 ], [ %41, %40 ]
%82 = ashr i64 %81, 1
ret i64 %82
}