#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 unsigned char uint16_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ memset(unsigned char *, int /*<<< orphan*/, size_t const);
void lwe_pack(unsigned char *out, const size_t outlen, const uint16_t *in,
              const size_t inlen, const unsigned char lsb) {
  memset((unsigned char *)out, 0, outlen);
  size_t i = 0;
  size_t j = 0;
  uint16_t w = 0;
  unsigned char bits = 0;
  while (i < outlen && (j < inlen || ((j == inlen) && (bits > 0)))) {
    unsigned char b = 0;
    while (b < 8) {
      int nbits = (((8 - b) < (bits)) ? (8 - b) : (bits));
      uint16_t mask = (1 << nbits) - 1;
      unsigned char t = (w >> (bits - nbits)) & mask;
      out[i] = out[i] + (t << (8 - b - nbits));
      b += nbits;
      bits -= nbits;
      w &= ~(mask << bits);
      if (bits == 0) {
        if (j < inlen) {
          w = in[j];
          bits = lsb;
          j++;
        } else {
          break;
        }
      }
    }
    if (b == 8) {
      i++;
      b = 0;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<lwe_pack>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %r8b,%al
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
movb   $0x0,-0x39(%rbp)
movb   $0x0,-0x3a(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x43(%rbp)
jae    11a7 <lwe_pack+0x97>
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    $0x1,%al
cmp    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x44(%rbp)
jb     11a1 <lwe_pack+0x91>
mov    -0x38(%rbp),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x45(%rbp)
jne    119b <lwe_pack+0x8b>
movzbl -0x3a(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
setg   %al
mov    %al,-0x45(%rbp)
mov    -0x45(%rbp),%al
mov    %al,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%al
mov    %al,-0x43(%rbp)
mov    -0x43(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11b7 <lwe_pack+0xa7>
jmp    12f7 <lwe_pack+0x1e7>
movb   $0x0,-0x3b(%rbp)
movzbl -0x3b(%rbp),%eax
cmp    $0x8,%eax
jge    12d5 <lwe_pack+0x1c5>
movzbl -0x3b(%rbp),%ecx
mov    $0x8,%eax
sub    %ecx,%eax
movzbl -0x3a(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11f2 <lwe_pack+0xe2>
movzbl -0x3b(%rbp),%ecx
mov    $0x8,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    11f9 <lwe_pack+0xe9>
movzbl -0x3a(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %al,-0x41(%rbp)
movzbl -0x39(%rbp),%eax
movzbl -0x3a(%rbp),%ecx
sub    -0x40(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
movzbl -0x41(%rbp),%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %al,-0x42(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
movzbl -0x42(%rbp),%edx
movzbl -0x3b(%rbp),%esi
mov    $0x8,%ecx
sub    %esi,%ecx
sub    -0x40(%rbp),%ecx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x40(%rbp),%ecx
movzbl -0x3b(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %al,-0x3b(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%ecx
movzbl -0x3a(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %al,-0x3a(%rbp)
movzbl -0x41(%rbp),%eax
movzbl -0x3a(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
movzbl -0x39(%rbp),%eax
and    %ecx,%eax
mov    %al,-0x39(%rbp)
movzbl -0x3a(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    12d0 <lwe_pack+0x1c0>
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jae    12c6 <lwe_pack+0x1b6>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x39(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
mov    %al,-0x3a(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    12cb <lwe_pack+0x1bb>
jmp    12d5 <lwe_pack+0x1c5>
jmp    12d0 <lwe_pack+0x1c0>
jmp    11bb <lwe_pack+0xab>
movzbl -0x3b(%rbp),%eax
cmp    $0x8,%eax
jne    12f2 <lwe_pack+0x1e2>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movb   $0x0,-0x3b(%rbp)
jmp    1155 <lwe_pack+0x45>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<lwe_pack>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %r8d,%r14d
mov    %rcx,%r13
mov    %rdx,%r12
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%r15
xor    %esi,%esi
mov    %rbx,%rdx
call   1030 <memset@plt>
mov    %rbx,(%rsp)
test   %rbx,%rbx
je     11ef <lwe_pack+0xdf>
xor    %r8d,%r8d
xor    %r9d,%r9d
xor    %r10d,%r10d
xor    %eax,%eax
jmp    1166 <lwe_pack+0x56>
xchg   %ax,%ax
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x8,%dil
sete   %cl
add    %rcx,%r8
cmp    (%rsp),%r8
jae    11ef <lwe_pack+0xdf>
cmp    %r13,%r9
jb     1175 <lwe_pack+0x65>
jne    11ef <lwe_pack+0xdf>
test   %al,%al
je     11ef <lwe_pack+0xdf>
mov    (%r15,%r8,1),%bpl
xor    %edi,%edi
jmp    1186 <lwe_pack+0x76>
nopl   (%rax)
cmp    $0x8,%dil
jae    1150 <lwe_pack+0x40>
mov    %ebp,%r11d
movzbl %dil,%edi
mov    $0x8,%esi
sub    %edi,%esi
movzbl %al,%eax
cmp    %eax,%esi
mov    %eax,%edx
cmovb  %esi,%edx
mov    $0xffffffff,%ebx
mov    %edx,%ecx
shl    %cl,%ebx
movzbl %r10b,%r10d
sub    %edx,%eax
mov    %r10d,%ebp
mov    %eax,%ecx
shr    %cl,%ebp
not    %ebx
movzbl %bl,%ebx
and    %ebx,%ebp
sub    %edx,%esi
mov    %esi,%ecx
shl    %cl,%ebp
add    %r11b,%bpl
mov    %bpl,(%r15,%r8,1)
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%ebx
add    %dl,%dil
not    %bl
and    %bl,%r10b
test   $0xff,%al
jne    1180 <lwe_pack+0x70>
cmp    %r13,%r9
jae    1150 <lwe_pack+0x40>
movzbl (%r12,%r9,1),%r10d
add    $0x1,%r9
mov    %r14d,%eax
jmp    1180 <lwe_pack+0x70>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @lwe_pack(i8* %0, i64 %1, i8* %2, i64 %3, i8 zeroext %4) {
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i8
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
%13 = alloca i8
%14 = alloca i8
%15 = alloca i8
%16 = alloca i32
%17 = alloca i8
%18 = alloca i8
store i8* %0, i8** %6
store i64 %1, i64* %7
store i8* %2, i8** %8
store i64 %3, i64* %9
store i8 %4, i8* %10
%19 = load i8*, i8** %6
%20 = load i64, i64* %7
%21 = call i32 @memset(i8* %19, i32 0, i64 %20)
store i64 0, i64* %11
store i64 0, i64* %12
store i8 0, i8* %13
store i8 0, i8* %14
br label %22
22: ; preds = %143, %5
%23 = load i64, i64* %11
%24 = load i64, i64* %7
%25 = icmp ult i64 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %42
26: ; preds = %22
%27 = load i64, i64* %12
%28 = load i64, i64* %9
%29 = icmp ult i64 %27, %28
br i1 %29, label %40, label %30
30: ; preds = %26
%31 = load i64, i64* %12
%32 = load i64, i64* %9
%33 = icmp eq i64 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %38
34: ; preds = %30
%35 = load i8, i8* %14
%36 = zext i8 %35 to i32
%37 = icmp sgt i32 %36, 0
br label %38
38: ; preds = %34, %30
%39 = phi i1 [ false, %30 ], [ %37, %34 ]
br label %40
40: ; preds = %38, %26
%41 = phi i1 [ true, %26 ], [ %39, %38 ]
br label %42
42: ; preds = %40, %22
%43 = phi i1 [ false, %22 ], [ %41, %40 ]
br i1 %43, label %44, label %144
44: ; preds = %42
store i8 0, i8* %15
br label %45
45: ; preds = %135, %44
%46 = load i8, i8* %15
%47 = zext i8 %46 to i32
%48 = icmp slt i32 %47, 8
br i1 %48, label %49, label %136
49: ; preds = %45
%50 = load i8, i8* %15
%51 = zext i8 %50 to i32
%52 = sub nsw i32 8, %51
%53 = load i8, i8* %14
%54 = zext i8 %53 to i32
%55 = icmp slt i32 %52, %54
br i1 %55, label %56, label %60
56: ; preds = %49
%57 = load i8, i8* %15
%58 = zext i8 %57 to i32
%59 = sub nsw i32 8, %58
br label %63
60: ; preds = %49
%61 = load i8, i8* %14
%62 = zext i8 %61 to i32
br label %63
63: ; preds = %60, %56
%64 = phi i32 [ %59, %56 ], [ %62, %60 ]
store i32 %64, i32* %16
%65 = load i32, i32* %16
%66 = shl i32 1, %65
%67 = sub nsw i32 %66, 1
%68 = trunc i32 %67 to i8
store i8 %68, i8* %17
%69 = load i8, i8* %13
%70 = zext i8 %69 to i32
%71 = load i8, i8* %14
%72 = zext i8 %71 to i32
%73 = load i32, i32* %16
%74 = sub nsw i32 %72, %73
%75 = ashr i32 %70, %74
%76 = load i8, i8* %17
%77 = zext i8 %76 to i32
%78 = and i32 %75, %77
%79 = trunc i32 %78 to i8
store i8 %79, i8* %18
%80 = load i8*, i8** %6
%81 = load i64, i64* %11
%82 = getelementptr inbounds i8, i8* %80, i64 %81
%83 = load i8, i8* %82
%84 = zext i8 %83 to i32
%85 = load i8, i8* %18
%86 = zext i8 %85 to i32
%87 = load i8, i8* %15
%88 = zext i8 %87 to i32
%89 = sub nsw i32 8, %88
%90 = load i32, i32* %16
%91 = sub nsw i32 %89, %90
%92 = shl i32 %86, %91
%93 = add nsw i32 %84, %92
%94 = trunc i32 %93 to i8
%95 = load i8*, i8** %6
%96 = load i64, i64* %11
%97 = getelementptr inbounds i8, i8* %95, i64 %96
store i8 %94, i8* %97
%98 = load i32, i32* %16
%99 = load i8, i8* %15
%100 = zext i8 %99 to i32
%101 = add nsw i32 %100, %98
%102 = trunc i32 %101 to i8
store i8 %102, i8* %15
%103 = load i32, i32* %16
%104 = load i8, i8* %14
%105 = zext i8 %104 to i32
%106 = sub nsw i32 %105, %103
%107 = trunc i32 %106 to i8
store i8 %107, i8* %14
%108 = load i8, i8* %17
%109 = zext i8 %108 to i32
%110 = load i8, i8* %14
%111 = zext i8 %110 to i32
%112 = shl i32 %109, %111
%113 = xor i32 %112, -1
%114 = load i8, i8* %13
%115 = zext i8 %114 to i32
%116 = and i32 %115, %113
%117 = trunc i32 %116 to i8
store i8 %117, i8* %13
%118 = load i8, i8* %14
%119 = zext i8 %118 to i32
%120 = icmp eq i32 %119, 0
br i1 %120, label %121, label %135
121: ; preds = %63
%122 = load i64, i64* %12
%123 = load i64, i64* %9
%124 = icmp ult i64 %122, %123
br i1 %124, label %125, label %133
125: ; preds = %121
%126 = load i8*, i8** %8
%127 = load i64, i64* %12
%128 = getelementptr inbounds i8, i8* %126, i64 %127
%129 = load i8, i8* %128
store i8 %129, i8* %13
%130 = load i8, i8* %10
store i8 %130, i8* %14
%131 = load i64, i64* %12
%132 = add i64 %131, 1
store i64 %132, i64* %12
br label %134
133: ; preds = %121
br label %136
134: ; preds = %125
br label %135
135: ; preds = %134, %63
br label %45
136: ; preds = %133, %45
%137 = load i8, i8* %15
%138 = zext i8 %137 to i32
%139 = icmp eq i32 %138, 8
br i1 %139, label %140, label %143
140: ; preds = %136
%141 = load i64, i64* %11
%142 = add i64 %141, 1
store i64 %142, i64* %11
store i8 0, i8* %15
br label %143
143: ; preds = %140, %136
br label %22
144: ; preds = %42
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @lwe_pack(i8* %0, i64 %1, i8* nocapture %2, i64 %3, i8 zeroext %4) {
%6 = tail call i32 @memset(i8* %0, i32 0, i64 %1)
%7 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %7, label %73, label %8
8: ; preds = %5, %65
%9 = phi i64 [ %71, %65 ], [ 0, %5 ]
%10 = phi i64 [ %66, %65 ], [ 0, %5 ]
%11 = phi i8 [ %68, %65 ], [ 0, %5 ]
%12 = phi i8 [ %67, %65 ], [ 0, %5 ]
%13 = icmp ult i64 %10, %3
br i1 %13, label %18, label %14
14: ; preds = %8
%15 = icmp eq i64 %10, %3
%16 = icmp ne i8 %12, 0
%17 = select i1 %15, i1 %16, i1 false
br i1 %17, label %18, label %73
18: ; preds = %8, %14
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %9
%20 = load i8, i8* %19
br label %21
21: ; preds = %18, %58
%22 = phi i8 [ %20, %18 ], [ %42, %58 ]
%23 = phi i64 [ %10, %18 ], [ %61, %58 ]
%24 = phi i8 [ %11, %18 ], [ %60, %58 ]
%25 = phi i8 [ 0, %18 ], [ %44, %58 ]
%26 = phi i8 [ %12, %18 ], [ %59, %58 ]
%27 = zext i8 %25 to i32
%28 = sub nuw nsw i32 8, %27
%29 = zext i8 %26 to i32
%30 = icmp ult i32 %28, %29
%31 = select i1 %30, i32 %28, i32 %29
%32 = shl nsw i32 -1, %31
%33 = zext i8 %24 to i32
%34 = sub nsw i32 %29, %31
%35 = lshr i32 %33, %34
%36 = and i32 %32, 255
%37 = xor i32 %36, 255
%38 = and i32 %37, %35
%39 = sub nsw i32 %28, %31
%40 = shl nuw nsw i32 %38, %39
%41 = trunc i32 %40 to i8
%42 = add i8 %22, %41
store i8 %42, i8* %19
%43 = trunc i32 %31 to i8
%44 = add i8 %25, %43
%45 = trunc i32 %34 to i8
%46 = and i32 %34, 255
%47 = shl i32 %37, %46
%48 = trunc i32 %47 to i8
%49 = xor i8 %48, -1
%50 = and i8 %24, %49
%51 = icmp eq i32 %46, 0
br i1 %51, label %52, label %58
52: ; preds = %21
%53 = icmp ult i64 %23, %3
br i1 %53, label %54, label %63
54: ; preds = %52
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %23
%56 = load i8, i8* %55
%57 = add nuw i64 %23, 1
br label %58
58: ; preds = %21, %54
%59 = phi i8 [ %4, %54 ], [ %45, %21 ]
%60 = phi i8 [ %56, %54 ], [ %50, %21 ]
%61 = phi i64 [ %57, %54 ], [ %23, %21 ]
%62 = icmp ult i8 %44, 8
br i1 %62, label %21, label %65
63: ; preds = %52
%64 = trunc i32 %34 to i8
br label %65
65: ; preds = %58, %63
%66 = phi i64 [ %23, %63 ], [ %61, %58 ]
%67 = phi i8 [ %64, %63 ], [ %59, %58 ]
%68 = phi i8 [ %50, %63 ], [ %60, %58 ]
%69 = icmp eq i8 %44, 8
%70 = zext i1 %69 to i64
%71 = add i64 %9, %70
%72 = icmp ult i64 %71, %1
br i1 %72, label %8, label %73
73: ; preds = %14, %65, %5
ret void
}