__attribute__((no)) unsigned calc_pdep_u32(unsigned a, int mask) {
  unsigned res = 0;
  int i, k = 0;
  for (i = 0; i < 32; ++i)
    if (mask & (1 << i)) {
      res |= ((a & (1 << k)) >> k) << i;
      ++k;
    }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_pdep_u32>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x20,-0x10(%rbp)
jge    1180 <calc_pdep_u32+0x80>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     116d <calc_pdep_u32+0x6d>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shr    %cl,%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
or     -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1172 <calc_pdep_u32+0x72>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    111f <calc_pdep_u32+0x1f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_pdep_u32>:
xor    %r8d,%r8d
xor    %r10d,%r10d
xor    %eax,%eax
jmp    111a <calc_pdep_u32+0x1a>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%r10d
cmp    $0x20,%r10d
je     115e <calc_pdep_u32+0x5e>
bt     %r10d,%esi
jae    1139 <calc_pdep_u32+0x39>
mov    $0x1,%edx
mov    %r8d,%ecx
shl    %cl,%edx
and    %edi,%edx
shr    %cl,%edx
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%edx
or     %edx,%eax
add    $0x1,%r8d
lea    0x1(%r10),%r9d
bt     %r9d,%esi
jae    1110 <calc_pdep_u32+0x10>
mov    $0x1,%edx
mov    %r8d,%ecx
shl    %cl,%edx
and    %edi,%edx
shr    %cl,%edx
mov    %r9d,%ecx
shl    %cl,%edx
or     %edx,%eax
add    $0x1,%r8d
jmp    1110 <calc_pdep_u32+0x10>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @calc_pdep_u32(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
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %6
br label %8
8: ; preds = %31, %2
%9 = load i32, i32* %6
%10 = icmp slt i32 %9, 32
br i1 %10, label %11, label %34
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %4
%13 = load i32, i32* %6
%14 = shl i32 1, %13
%15 = and i32 %12, %14
%16 = icmp ne i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %30
17: ; preds = %11
%18 = load i32, i32* %3
%19 = load i32, i32* %7
%20 = shl i32 1, %19
%21 = and i32 %18, %20
%22 = load i32, i32* %7
%23 = lshr i32 %21, %22
%24 = load i32, i32* %6
%25 = shl i32 %23, %24
%26 = load i32, i32* %5
%27 = or i32 %26, %25
store i32 %27, i32* %5
%28 = load i32, i32* %7
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %7
br label %30
30: ; preds = %17, %11
br label %31
31: ; preds = %30
%32 = load i32, i32* %6
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %6
br label %8
34: ; preds = %8
%35 = load i32, i32* %5
ret i32 %35
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @calc_pdep_u32(i32 %0, i32 %1) {
br label %3
3: ; preds = %31, %2
%4 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %33, %31 ]
%5 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %34, %31 ]
%6 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %32, %31 ]
%7 = shl nuw i32 1, %5
%8 = and i32 %7, %1
%9 = icmp eq i32 %8, 0
br i1 %9, label %17, label %10
10: ; preds = %3
%11 = shl nuw i32 1, %4
%12 = and i32 %11, %0
%13 = lshr i32 %12, %4
%14 = shl i32 %13, %5
%15 = or i32 %14, %6
%16 = add nsw i32 %4, 1
br label %17
17: ; preds = %3, %10
%18 = phi i32 [ %15, %10 ], [ %6, %3 ]
%19 = phi i32 [ %16, %10 ], [ %4, %3 ]
%20 = or i32 %5, 1
%21 = shl nuw i32 1, %20
%22 = and i32 %21, %1
%23 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %23, label %31, label %24
24: ; preds = %17
%25 = shl nuw i32 1, %19
%26 = and i32 %25, %0
%27 = lshr i32 %26, %19
%28 = shl i32 %27, %20
%29 = or i32 %28, %18
%30 = add nsw i32 %19, 1
br label %31
31: ; preds = %24, %17
%32 = phi i32 [ %29, %24 ], [ %18, %17 ]
%33 = phi i32 [ %30, %24 ], [ %19, %17 ]
%34 = add nuw nsw i32 %5, 2
%35 = icmp eq i32 %34, 32
br i1 %35, label %36, label %3
36: ; preds = %31
ret i32 %32
}