#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 */
struct vli_reader {
  int dummy;
};

/* Variables and functions */
int get_vli(struct vli_reader *);
int vli_get_bit(struct vli_reader *);
int vli_read_bits(struct vli_reader *, int *, int);
int decode_root(struct vli_reader *vli, int *val, int num) {
  int cnt = get_vli(vli);
  if (cnt < 0)
    return cnt;
  for (int i = 0; cnt && i < num; ++i) {
    int ret = vli_read_bits(vli, val + i, cnt);
    if (ret)
      return ret;
    if (val[i] && (ret = vli_get_bit(vli)))
      val[i] = -val[i];
    if (ret < 0)
      return ret;
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<decode_root>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <get_vli@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jge    1164 <decode_root+0x34>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1237 <decode_root+0x107>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    %al,-0x29(%rbp)
je     1186 <decode_root+0x56>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x29(%rbp)
mov    -0x29(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1196 <decode_root+0x66>
jmp    1230 <decode_root+0x100>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
movslq -0x24(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x20(%rbp),%edx
call   1040 <vli_read_bits@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
je     11c9 <decode_root+0x99>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1237 <decode_root+0x107>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     1208 <decode_root+0xd8>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1050 <vli_get_bit@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     1208 <decode_root+0xd8>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
xor    %edx,%edx
sub    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jge    121d <decode_root+0xed>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1237 <decode_root+0x107>
jmp    1222 <decode_root+0xf2>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    116b <decode_root+0x3b>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<decode_root>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %edx,%r15d
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%r14
call   1030 <get_vli@plt>
mov    %eax,%r12d
test   %eax,%eax
js     1198 <decode_root+0x68>
xor    %eax,%eax
test   %r12d,%r12d
je     119f <decode_root+0x6f>
test   %r15d,%r15d
jle    119f <decode_root+0x6f>
mov    %r15d,%r15d
xor    %ebp,%ebp
jmp    116d <decode_root+0x3d>
add    $0x1,%rbp
add    $0x4,%rbx
cmp    %r15,%rbp
jae    119d <decode_root+0x6d>
mov    %r14,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r12d,%edx
call   1040 <vli_read_bits@plt>
test   %eax,%eax
jne    119f <decode_root+0x6f>
cmpl   $0x0,(%rbx)
je     1160 <decode_root+0x30>
mov    %r14,%rdi
call   1050 <vli_get_bit@plt>
test   %eax,%eax
je     1160 <decode_root+0x30>
negl   (%rbx)
test   %eax,%eax
jns    1160 <decode_root+0x30>
jmp    119f <decode_root+0x6f>
mov    %r12d,%eax
jmp    119f <decode_root+0x6f>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
%struct.vli_reader = type { i32 }
define i32 @decode_root(%struct.vli_reader* %0, i32* %1, i32 %2) {
%4 = tail call i32 @get_vli(%struct.vli_reader* %0)
%5 = icmp slt i32 %4, 0
br i1 %5, label %30, label %6
6: ; preds = %3
%7 = icmp ne i32 %4, 0
%8 = icmp sgt i32 %2, 0
%9 = and i1 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %30
10: ; preds = %6
%11 = zext i32 %2 to i64
br label %12
12: ; preds = %10, %27
%13 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %28, %27 ]
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %13
%15 = tail call i32 @vli_read_bits(%struct.vli_reader* %0, i32* %14, i32 %4)
%16 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %30
17: ; preds = %12
%18 = load i32, i32* %14
%19 = icmp eq i32 %18, 0
br i1 %19, label %27, label %20
20: ; preds = %17
%21 = tail call i32 @vli_get_bit(%struct.vli_reader* %0)
%22 = icmp eq i32 %21, 0
br i1 %22, label %27, label %23
23: ; preds = %20
%24 = load i32, i32* %14
%25 = sub nsw i32 0, %24
store i32 %25, i32* %14
%26 = icmp slt i32 %21, 0
br i1 %26, label %30, label %27
27: ; preds = %17, %20, %23
%28 = add nuw nsw i64 %13, 1
%29 = icmp ult i64 %28, %11
br i1 %29, label %12, label %30
30: ; preds = %12, %27, %23, %6, %3
%31 = phi i32 [ %4, %3 ], [ 0, %6 ], [ %15, %12 ], [ 0, %27 ], [ %21, %23 ]
ret i32 %31
}