#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 int uint32_t;

/* Variables and functions */
scalar_t__ M_SQRT1_2;
float sqrtf(float);
void quatdecompress(uint32_t comp, float q[4]) {
  unsigned const mask = (1 << 9) - 1;
  int const i_largest = comp >> 30;
  float sum_squares = 0;
  for (int i = 3; i >= 0; --i) {
    if (i != i_largest) {
      unsigned mag = comp & mask;
      unsigned negbit = (comp >> 9) & 0x1;
      comp = comp >> 10;
      q[i] = ((float)M_SQRT1_2) * ((float)mag) / mask;
      if (negbit == 1) {
        q[i] = -q[i];
      }
      sum_squares += q[i] * q[i];
    }
  }
  q[i_largest] = sqrtf(1.0f - sum_squares);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<quatdecompress>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x1ff,-0x14(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sar    $0x1e,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x3,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jl     1215 <quatdecompress+0x105>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
je     1202 <quatdecompress+0xf2>
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x1ff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shr    $0x9,%eax
and    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sar    $0xa,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    0x2e65(%rip),%rax
cvtsi2ssq (%rax),%xmm0
mov    -0x24(%rbp),%eax
cvtsi2ss %rax,%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
movss  0xe70(%rip),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
cmpl   $0x1,-0x28(%rbp)
jne    11d6 <quatdecompress+0xc6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
movd   %xmm0,%eax
xor    $0x80000000,%eax
movd   %eax,%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x1c(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x1c(%rbp)
jmp    1207 <quatdecompress+0xf7>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    113e <quatdecompress+0x2e>
movss  0xde3(%rip),%xmm0
subss  -0x1c(%rbp),%xmm0
call   1030 <sqrtf@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<quatdecompress>:
push   %rbp
push   %rbx
push   %rax
mov    0x2ec6(%rip),%rax
cvtsi2ssq (%rax),%xmm0
mov    %rsi,%rbx
mov    %edi,%ecx
and    $0x1ff,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    $0xa,%eax
cvtsi2ss %ecx,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
movss  0xec1(%rip),%xmm3
divss  %xmm3,%xmm1
movaps 0xec6(%rip),%xmm2
test   $0x200,%edi
je     1155 <quatdecompress+0x45>
xorps  %xmm2,%xmm1
mov    %edi,%ebp
movss  %xmm1,0xc(%rbx)
mulss  %xmm1,%xmm1
xorps  %xmm4,%xmm4
addss  %xmm1,%xmm4
and    $0x1ff,%eax
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %eax,%xmm1
sar    $0x1e,%ebp
mulss  %xmm0,%xmm1
divss  %xmm3,%xmm1
test   $0x80000,%edi
je     1189 <quatdecompress+0x79>
xorps  %xmm2,%xmm1
mov    %edi,%eax
sar    $0x14,%eax
movss  %xmm1,0x8(%rbx)
mulss  %xmm1,%xmm1
addss  %xmm4,%xmm1
cmp    $0x1,%ebp
je     11d6 <quatdecompress+0xc6>
and    $0x1ff,%eax
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ss %eax,%xmm2
mulss  %xmm0,%xmm2
divss  0xe48(%rip),%xmm2
test   $0x20000000,%edi
je     11c7 <quatdecompress+0xb7>
xorps  0xe49(%rip),%xmm2
movss  %xmm2,0x4(%rbx)
mulss  %xmm2,%xmm2
addss  %xmm2,%xmm1
mov    %ebp,%eax
cmp    $0x40000000,%edi
jb     1213 <quatdecompress+0x103>
mov    %eax,%ecx
and    $0x1ff,%ecx
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ss %ecx,%xmm2
mulss  %xmm0,%xmm2
divss  0xe07(%rip),%xmm2
test   $0x200,%eax
je     1207 <quatdecompress+0xf7>
xorps  0xe09(%rip),%xmm2
movss  %xmm2,(%rbx)
mulss  %xmm2,%xmm2
addss  %xmm2,%xmm1
movss  0xde9(%rip),%xmm0
subss  %xmm1,%xmm0
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
jb     122d <quatdecompress+0x11d>
sqrtss %xmm0,%xmm0
jmp    1232 <quatdecompress+0x122>
call   1030 <sqrtf@plt>
movslq %ebp,%rax
movss  %xmm0,(%rbx,%rax,4)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@M_SQRT1_2 = global i64 0
define void @quatdecompress(i32 %0, float* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca float*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca float
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store float* %1, float** %4
store i32 511, i32* %5
%11 = load i32, i32* %3
%12 = ashr i32 %11, 30
store i32 %12, i32* %6
store float 0.000000e+00, float* %7
store i32 3, i32* %8
br label %13
13: ; preds = %65, %2
%14 = load i32, i32* %8
%15 = icmp sge i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %68
16: ; preds = %13
%17 = load i32, i32* %8
%18 = load i32, i32* %6
%19 = icmp ne i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %64
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %3
%22 = and i32 %21, 511
store i32 %22, i32* %9
%23 = load i32, i32* %3
%24 = ashr i32 %23, 9
%25 = and i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %10
%26 = load i32, i32* %3
%27 = ashr i32 %26, 10
store i32 %27, i32* %3
%28 = load i64, i64* @M_SQRT1_2
%29 = sitofp i64 %28 to float
%30 = load i32, i32* %9
%31 = uitofp i32 %30 to float
%32 = fmul float %29, %31
%33 = fdiv float %32, 5.110000e+02
%34 = load float*, float** %4
%35 = load i32, i32* %8
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds float, float* %34, i64 %36
store float %33, float* %37
%38 = load i32, i32* %10
%39 = icmp eq i32 %38, 1
br i1 %39, label %40, label %51
40: ; preds = %20
%41 = load float*, float** %4
%42 = load i32, i32* %8
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds float, float* %41, i64 %43
%45 = load float, float* %44
%46 = fneg float %45
%47 = load float*, float** %4
%48 = load i32, i32* %8
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds float, float* %47, i64 %49
store float %46, float* %50
br label %51
51: ; preds = %40, %20
%52 = load float*, float** %4
%53 = load i32, i32* %8
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds float, float* %52, i64 %54
%56 = load float, float* %55
%57 = load float*, float** %4
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds float, float* %57, i64 %59
%61 = load float, float* %60
%62 = load float, float* %7
%63 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %56, float %61, float %62)
store float %63, float* %7
br label %64
64: ; preds = %51, %16
br label %65
65: ; preds = %64
%66 = load i32, i32* %8
%67 = add nsw i32 %66, -1
store i32 %67, i32* %8
br label %13
68: ; preds = %13
%69 = load float, float* %7
%70 = fsub float 1.000000e+00, %69
%71 = call float @sqrtf(float %70)
%72 = load float*, float** %4
%73 = load i32, i32* %6
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds float, float* %72, i64 %74
store float %71, float* %75
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@M_SQRT1_2 = global i64 0
define void @quatdecompress(i32 %0, float* nocapture writeonly %1) {
%3 = ashr i32 %0, 30
%4 = load i64, i64* @M_SQRT1_2
%5 = sitofp i64 %4 to float
%6 = and i32 %0, 511
%7 = lshr i32 %0, 10
%8 = uitofp i32 %6 to float
%9 = fmul float %8, %5
%10 = fdiv float %9, 5.110000e+02
%11 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 3
%12 = and i32 %0, 512
%13 = icmp eq i32 %12, 0
%14 = fneg float %10
%15 = select i1 %13, float %10, float %14
store float %15, float* %11
%16 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %15, float %15, float 0.000000e+00)
%17 = and i32 %7, 511
%18 = ashr i32 %0, 20
%19 = uitofp i32 %17 to float
%20 = fmul float %19, %5
%21 = fdiv float %20, 5.110000e+02
%22 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 2
%23 = and i32 %0, 524288
%24 = icmp eq i32 %23, 0
%25 = fneg float %21
%26 = select i1 %24, float %21, float %25
store float %26, float* %22
%27 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %26, float %26, float %16)
%28 = icmp eq i32 %3, 1
br i1 %28, label %41, label %29
29: ; preds = %2
%30 = and i32 %18, 511
%31 = ashr i32 %0, 30
%32 = uitofp i32 %30 to float
%33 = fmul float %32, %5
%34 = fdiv float %33, 5.110000e+02
%35 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 1
%36 = and i32 %0, 536870912
%37 = icmp eq i32 %36, 0
%38 = fneg float %34
%39 = select i1 %37, float %34, float %38
store float %39, float* %35
%40 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %39, float %39, float %27)
br label %41
41: ; preds = %29, %2
%42 = phi float [ %40, %29 ], [ %27, %2 ]
%43 = phi i32 [ %31, %29 ], [ %18, %2 ]
%44 = icmp ult i32 %0, 1073741824
br i1 %44, label %55, label %45
45: ; preds = %41
%46 = and i32 %43, 511
%47 = uitofp i32 %46 to float
%48 = fmul float %47, %5
%49 = fdiv float %48, 5.110000e+02
%50 = and i32 %43, 512
%51 = icmp eq i32 %50, 0
%52 = fneg float %49
%53 = select i1 %51, float %49, float %52
store float %53, float* %1
%54 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %53, float %53, float %42)
br label %55
55: ; preds = %45, %41
%56 = phi float [ %54, %45 ], [ %42, %41 ]
%57 = fsub float 1.000000e+00, %56
%58 = tail call float @sqrtf(float %57)
%59 = sext i32 %3 to i64
%60 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %59
store float %58, float* %60
ret void
}