int mirror(int byte) {
  int t1 = byte;
  int t2;
  int i = 0;
  int pairs[4];
  for (i = 0; i < 4; i++)
    pairs[i] = 0b00;
  byte = 0;
  for (i = 0; t1; i++) {
    t2 = t1 >> 2;
    pairs[i] = t1 ^ (t2 << 2);
    t1 >>= 2;
    if (pairs[i] == 0b01)
      pairs[i] = 0b10;
    else if (pairs[i] == 0b10)
      pairs[i] = 0b01;
    pairs[i] <<= 6 - i * 2;
    byte = byte | pairs[i];
  }
  return byte;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mirror>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x10(%rbp)
jge    113f <mirror+0x3f>
movslq -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x0,-0x20(%rbp,%rax,4)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    111b <mirror+0x1b>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
je     11f5 <mirror+0xf5>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x2,%eax
xor    %eax,%ecx
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x20(%rbp,%rax,4)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movslq -0x10(%rbp),%rax
cmpl   $0x1,-0x20(%rbp,%rax,4)
jne    119c <mirror+0x9c>
movslq -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x2,-0x20(%rbp,%rax,4)
jmp    11bc <mirror+0xbc>
movslq -0x10(%rbp),%rax
cmpl   $0x2,-0x20(%rbp,%rax,4)
jne    11b7 <mirror+0xb7>
movslq -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x1,-0x20(%rbp,%rax,4)
jmp    11bc <mirror+0xbc>
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    $0x6,%ecx
sub    %eax,%ecx
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp,%rax,4),%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
mov    %ecx,-0x20(%rbp,%rax,4)
mov    -0x4(%rbp),%eax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
or     -0x20(%rbp,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    114d <mirror+0x4d>
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mirror>:
xor    %eax,%eax
test   %edi,%edi
je     113e <mirror+0x3e>
mov    $0x6,%ecx
jmp    1128 <mirror+0x28>
nopl   (%rax)
mov    $0x1,%edx
mov    %edi,%esi
shl    %cl,%edx
sar    $0x2,%esi
or     %edx,%eax
add    $0xfffffffe,%ecx
cmp    $0x3,%edi
mov    %esi,%edi
jbe    113e <mirror+0x3e>
mov    %edi,%edx
and    $0x3,%edx
cmp    $0x2,%edx
je     1110 <mirror+0x10>
cmp    $0x1,%edx
jne    1115 <mirror+0x15>
mov    $0x2,%edx
jmp    1115 <mirror+0x15>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @mirror(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca [4 x i32]
store i32 %0, i32* %2
%7 = load i32, i32* %2
store i32 %7, i32* %3
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %15, %1
%9 = load i32, i32* %5
%10 = icmp slt i32 %9, 4
br i1 %10, label %11, label %18
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %5
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %6, i64 0, i64 %13
store i32 0, i32* %14
br label %15
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %5
%17 = add nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %5
br label %8
18: ; preds = %8
store i32 0, i32* %2
store i32 0, i32* %5
br label %19
19: ; preds = %69, %18
%20 = load i32, i32* %3
%21 = icmp ne i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %72
22: ; preds = %19
%23 = load i32, i32* %3
%24 = ashr i32 %23, 2
store i32 %24, i32* %4
%25 = load i32, i32* %3
%26 = load i32, i32* %4
%27 = shl i32 %26, 2
%28 = xor i32 %25, %27
%29 = load i32, i32* %5
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %6, i64 0, i64 %30
store i32 %28, i32* %31
%32 = load i32, i32* %3
%33 = ashr i32 %32, 2
store i32 %33, i32* %3
%34 = load i32, i32* %5
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %6, i64 0, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = icmp eq i32 %37, 1
br i1 %38, label %39, label %43
39: ; preds = %22
%40 = load i32, i32* %5
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %6, i64 0, i64 %41
store i32 2, i32* %42
br label %54
43: ; preds = %22
%44 = load i32, i32* %5
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %6, i64 0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = icmp eq i32 %47, 2
br i1 %48, label %49, label %53
49: ; preds = %43
%50 = load i32, i32* %5
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %6, i64 0, i64 %51
store i32 1, i32* %52
br label %53
53: ; preds = %49, %43
br label %54
54: ; preds = %53, %39
%55 = load i32, i32* %5
%56 = mul nsw i32 %55, 2
%57 = sub nsw i32 6, %56
%58 = load i32, i32* %5
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %6, i64 0, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = shl i32 %61, %57
store i32 %62, i32* %60
%63 = load i32, i32* %2
%64 = load i32, i32* %5
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %6, i64 0, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = or i32 %63, %67
store i32 %68, i32* %2
br label %69
69: ; preds = %54
%70 = load i32, i32* %5
%71 = add nsw i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %5
br label %19
72: ; preds = %19
%73 = load i32, i32* %2
ret i32 %73
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @mirror(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %2, label %20, label %3
3: ; preds = %1, %11
%4 = phi i64 [ %18, %11 ], [ 0, %1 ]
%5 = phi i32 [ %17, %11 ], [ 0, %1 ]
%6 = phi i32 [ %7, %11 ], [ %0, %1 ]
%7 = ashr i32 %6, 2
%8 = and i32 %6, 3
switch i32 %8, label %11 [
i32 1, label %9
i32 2, label %10
]
9: ; preds = %3
br label %11
10: ; preds = %3
br label %11
11: ; preds = %3, %10, %9
%12 = phi i32 [ %8, %3 ], [ 1, %10 ], [ 2, %9 ]
%13 = trunc i64 %4 to i32
%14 = mul i32 %13, -2
%15 = add i32 %14, 6
%16 = shl i32 %12, %15
%17 = or i32 %16, %5
%18 = add nuw i64 %4, 1
%19 = icmp ult i32 %6, 4
br i1 %19, label %20, label %3
20: ; preds = %11, %1
%21 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %17, %11 ]
ret i32 %21
}