int ReverseBits(int i, int max_bits) {
  const int tab_size = 1 << max_bits;
  int v = 0, n = max_bits;
  while (n-- > 0) {
    v |= (i & 1) << n;
    i >>= 1;
  }
  return v;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ReverseBits>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jle    1157 <ReverseBits+0x57>
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
or     -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1124 <ReverseBits+0x24>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ReverseBits>:
test   %esi,%esi
jle    111b <ReverseBits+0x1b>
mov    %esi,%r10d
lea    -0x1(%r10),%eax
mov    %esi,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%eax
jae    111e <ReverseBits+0x1e>
xor    %eax,%eax
jmp    117d <ReverseBits+0x7d>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %r10d,%r9d
and    $0xfffffffc,%r9d
xor    %eax,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,%r11d
and    $0x1,%r11d
lea    -0x1(%r10),%ecx
shl    %cl,%r11d
mov    %edi,%edx
shr    %edx
and    $0x1,%edx
lea    -0x2(%r10),%ecx
shl    %cl,%edx
mov    %edi,%esi
shr    $0x2,%esi
and    $0x1,%esi
lea    -0x3(%r10),%ecx
shl    %cl,%esi
or     %eax,%r11d
or     %r11d,%edx
mov    %edi,%eax
shr    $0x3,%eax
add    $0xfffffffc,%r10d
and    $0x1,%eax
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%eax
or     %esi,%eax
or     %edx,%eax
sar    $0x4,%edi
add    $0xfffffffc,%r9d
jne    1130 <ReverseBits+0x30>
test   %r8d,%r8d
je     11a8 <ReverseBits+0xa8>
add    $0xffffffff,%r10d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,%edx
and    $0x1,%edx
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%edx
or     %edx,%eax
sar    %edi
add    $0xffffffff,%r10d
add    $0xffffffff,%r8d
jne    1190 <ReverseBits+0x90>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @ReverseBits(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
%8 = load i32, i32* %4
%9 = shl i32 1, %8
store i32 %9, i32* %5
store i32 0, i32* %6
%10 = load i32, i32* %4
store i32 %10, i32* %7
br label %11
11: ; preds = %15, %2
%12 = load i32, i32* %7
%13 = add nsw i32 %12, -1
store i32 %13, i32* %7
%14 = icmp sgt i32 %12, 0
br i1 %14, label %15, label %24
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %3
%17 = and i32 %16, 1
%18 = load i32, i32* %7
%19 = shl i32 %17, %18
%20 = load i32, i32* %6
%21 = or i32 %20, %19
store i32 %21, i32* %6
%22 = load i32, i32* %3
%23 = ashr i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %3
br label %11
24: ; preds = %11
%25 = load i32, i32* %6
ret i32 %25
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @ReverseBits(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %55
4: ; preds = %2
%5 = add i32 %1, -1
%6 = and i32 %1, 3
%7 = icmp ult i32 %5, 3
br i1 %7, label %37, label %8
8: ; preds = %4
%9 = and i32 %1, -4
br label %10
10: ; preds = %10, %8
%11 = phi i32 [ %1, %8 ], [ %30, %10 ]
%12 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %33, %10 ]
%13 = phi i32 [ %0, %8 ], [ %34, %10 ]
%14 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %35, %10 ]
%15 = add nsw i32 %11, -1
%16 = and i32 %13, 1
%17 = shl nuw i32 %16, %15
%18 = or i32 %17, %12
%19 = lshr i32 %13, 1
%20 = add nsw i32 %11, -2
%21 = and i32 %19, 1
%22 = shl nuw i32 %21, %20
%23 = or i32 %22, %18
%24 = lshr i32 %13, 2
%25 = add nsw i32 %11, -3
%26 = and i32 %24, 1
%27 = shl nuw i32 %26, %25
%28 = or i32 %27, %23
%29 = lshr i32 %13, 3
%30 = add nsw i32 %11, -4
%31 = and i32 %29, 1
%32 = shl nuw i32 %31, %30
%33 = or i32 %32, %28
%34 = ashr i32 %13, 4
%35 = add i32 %14, 4
%36 = icmp eq i32 %35, %9
br i1 %36, label %37, label %10
37: ; preds = %10, %4
%38 = phi i32 [ undef, %4 ], [ %33, %10 ]
%39 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %30, %10 ]
%40 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %33, %10 ]
%41 = phi i32 [ %0, %4 ], [ %34, %10 ]
%42 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %42, label %55, label %43
43: ; preds = %37, %43
%44 = phi i32 [ %48, %43 ], [ %39, %37 ]
%45 = phi i32 [ %51, %43 ], [ %40, %37 ]
%46 = phi i32 [ %52, %43 ], [ %41, %37 ]
%47 = phi i32 [ %53, %43 ], [ 0, %37 ]
%48 = add nsw i32 %44, -1
%49 = and i32 %46, 1
%50 = shl nuw i32 %49, %48
%51 = or i32 %50, %45
%52 = ashr i32 %46, 1
%53 = add i32 %47, 1
%54 = icmp eq i32 %53, %6
br i1 %54, label %55, label %43
55: ; preds = %37, %43, %2
%56 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %38, %37 ], [ %51, %43 ]
ret i32 %56
}