int singleNumber(int *nums, int numsSize) {
  int ans = 0;
  for (int i = 0; i < 32; i++) {
    int ones = 0;
    for (int j = 0; j < numsSize; j++) {
      ones += (nums[j] >> i) & 1;
    }
    ans |= (ones % 3) << i;
  }
  return ans;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<singleNumber>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x20,-0x14(%rbp)
jge    118a <singleNumber+0x8a>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1164 <singleNumber+0x64>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
and    $0x1,%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1131 <singleNumber+0x31>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
or     -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1119 <singleNumber+0x19>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<singleNumber>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %esi,%r15d
mov    %r15d,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
lea    -0x8(%r8),%r9
mov    %r9,%r10
shr    $0x3,%r10
add    $0x1,%r10
mov    %r10,%r11
and    $0xfffffffffffffffe,%r11
xor    %ecx,%ecx
movdqa 0xed0(%rip),%xmm0
mov    $0xaaaaaaab,%r14d
xor    %eax,%eax
jmp    115f <singleNumber+0x5f>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%edx
imul   %r14,%rdx
shr    $0x21,%rdx
lea    (%rdx,%rdx,2),%edx
sub    %edx,%ebx
shl    %cl,%ebx
or     %ebx,%eax
add    $0x1,%ecx
cmp    $0x20,%ecx
je     128a <singleNumber+0x18a>
mov    $0x0,%ebx
test   %esi,%esi
jle    1140 <singleNumber+0x40>
cmp    $0x8,%esi
jae    1180 <singleNumber+0x80>
xor    %edx,%edx
xor    %ebx,%ebx
jmp    1260 <singleNumber+0x160>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movd   %ecx,%xmm1
xorps  %xmm2,%xmm2
movss  %xmm1,%xmm2
test   %r9,%r9
je     1278 <singleNumber+0x178>
pxor   %xmm4,%xmm4
mov    %r11,%rdx
xor    %ebx,%ebx
pxor   %xmm5,%xmm5
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdi,%rbx,4),%xmm6
movdqu 0x10(%rdi,%rbx,4),%xmm7
movdqu 0x20(%rdi,%rbx,4),%xmm1
movdqu 0x30(%rdi,%rbx,4),%xmm3
psrld  %xmm2,%xmm6
psrld  %xmm2,%xmm7
pand   %xmm0,%xmm6
paddd  %xmm4,%xmm6
pand   %xmm0,%xmm7
paddd  %xmm5,%xmm7
psrld  %xmm2,%xmm1
psrld  %xmm2,%xmm3
pand   %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm6,%xmm1
pand   %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm7,%xmm3
add    $0x10,%rbx
movdqa %xmm1,%xmm4
movdqa %xmm3,%xmm5
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
jne    11b0 <singleNumber+0xb0>
test   $0x1,%r10b
je     1232 <singleNumber+0x132>
movdqu (%rdi,%rbx,4),%xmm4
movdqu 0x10(%rdi,%rbx,4),%xmm5
psrld  %xmm2,%xmm4
psrld  %xmm2,%xmm5
pand   %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm1
pand   %xmm0,%xmm5
paddd  %xmm5,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm2
paddd  %xmm1,%xmm2
pshufd $0x55,%xmm2,%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
movd   %xmm1,%ebx
mov    %r8,%rdx
cmp    %r15,%r8
je     1140 <singleNumber+0x40>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%rdx,4),%ebp
shr    %cl,%ebp
and    $0x1,%ebp
add    %ebp,%ebx
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%r15
jne    1260 <singleNumber+0x160>
jmp    1140 <singleNumber+0x40>
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %ebx,%ebx
pxor   %xmm3,%xmm3
test   $0x1,%r10b
jne    120f <singleNumber+0x10f>
jmp    1232 <singleNumber+0x132>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @singleNumber(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %9
9: ; preds = %38, %2
%10 = load i32, i32* %6
%11 = icmp slt i32 %10, 32
br i1 %11, label %12, label %41
12: ; preds = %9
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %13
13: ; preds = %28, %12
%14 = load i32, i32* %8
%15 = load i32, i32* %4
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %31
17: ; preds = %13
%18 = load i32*, i32** %3
%19 = load i32, i32* %8
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = load i32, i32* %6
%24 = ashr i32 %22, %23
%25 = and i32 %24, 1
%26 = load i32, i32* %7
%27 = add nsw i32 %26, %25
store i32 %27, i32* %7
br label %28
28: ; preds = %17
%29 = load i32, i32* %8
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %8
br label %13
31: ; preds = %13
%32 = load i32, i32* %7
%33 = srem i32 %32, 3
%34 = load i32, i32* %6
%35 = shl i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %5
%37 = or i32 %36, %35
store i32 %37, i32* %5
br label %38
38: ; preds = %31
%39 = load i32, i32* %6
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %6
br label %9
41: ; preds = %9
%42 = load i32, i32* %5
ret i32 %42
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @singleNumber(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
%4 = zext i32 %1 to i64
%5 = and i64 %4, 4294967288
%6 = add nsw i64 %5, -8
%7 = lshr exact i64 %6, 3
%8 = add nuw nsw i64 %7, 1
%9 = icmp ult i32 %1, 8
%10 = and i64 %4, 4294967288
%11 = and i64 %8, 1
%12 = icmp eq i64 %6, 0
%13 = and i64 %8, 4611686018427387902
%14 = icmp eq i64 %11, 0
%15 = icmp eq i64 %10, %4
br label %16
16: ; preds = %2, %86
%17 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %91, %86 ]
%18 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %90, %86 ]
br i1 %3, label %19, label %86
19: ; preds = %16
br i1 %9, label %82, label %20
20: ; preds = %19
%21 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %17, i64 0
%22 = shufflevector <4 x i32> %21, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%23 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %17, i64 0
%24 = shufflevector <4 x i32> %23, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br i1 %12, label %58, label %25
25: ; preds = %20, %25
%26 = phi i64 [ %55, %25 ], [ 0, %20 ]
%27 = phi <4 x i32> [ %53, %25 ], [ zeroinitializer, %20 ]
%28 = phi <4 x i32> [ %54, %25 ], [ zeroinitializer, %20 ]
%29 = phi i64 [ %56, %25 ], [ 0, %20 ]
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%31 = bitcast i32* %30 to <4 x i32>*
%32 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %31
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 4
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
%35 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %34
%36 = lshr <4 x i32> %32, %22
%37 = lshr <4 x i32> %35, %24
%38 = and <4 x i32> %36, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%39 = and <4 x i32> %37, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%40 = add <4 x i32> %38, %27
%41 = add <4 x i32> %39, %28
%42 = or i64 %26, 8
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 4
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
%48 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %47
%49 = lshr <4 x i32> %45, %22
%50 = lshr <4 x i32> %48, %24
%51 = and <4 x i32> %49, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%52 = and <4 x i32> %50, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%53 = add <4 x i32> %51, %40
%54 = add <4 x i32> %52, %41
%55 = add nuw i64 %26, 16
%56 = add i64 %29, 2
%57 = icmp eq i64 %56, %13
br i1 %57, label %58, label %25
58: ; preds = %25, %20
%59 = phi <4 x i32> [ undef, %20 ], [ %53, %25 ]
%60 = phi <4 x i32> [ undef, %20 ], [ %54, %25 ]
%61 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %55, %25 ]
%62 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %20 ], [ %53, %25 ]
%63 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %20 ], [ %54, %25 ]
br i1 %14, label %77, label %64
64: ; preds = %58
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %61
%66 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
%67 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %66
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 4
%69 = bitcast i32* %68 to <4 x i32>*
%70 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %69
%71 = lshr <4 x i32> %67, %22
%72 = lshr <4 x i32> %70, %24
%73 = and <4 x i32> %71, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%74 = and <4 x i32> %72, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%75 = add <4 x i32> %73, %62
%76 = add <4 x i32> %74, %63
br label %77
77: ; preds = %58, %64
%78 = phi <4 x i32> [ %59, %58 ], [ %75, %64 ]
%79 = phi <4 x i32> [ %60, %58 ], [ %76, %64 ]
%80 = add <4 x i32> %79, %78
%81 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %80)
br i1 %15, label %86, label %82
82: ; preds = %19, %77
%83 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %10, %77 ]
%84 = phi i32 [ 0, %19 ], [ %81, %77 ]
br label %93
85: ; preds = %86
ret i32 %90
86: ; preds = %93, %77, %16
%87 = phi i32 [ 0, %16 ], [ %81, %77 ], [ %100, %93 ]
%88 = urem i32 %87, 3
%89 = shl i32 %88, %17
%90 = or i32 %89, %18
%91 = add nuw nsw i32 %17, 1
%92 = icmp eq i32 %91, 32
br i1 %92, label %85, label %16
93: ; preds = %82, %93
%94 = phi i64 [ %101, %93 ], [ %83, %82 ]
%95 = phi i32 [ %100, %93 ], [ %84, %82 ]
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %94
%97 = load i32, i32* %96
%98 = lshr i32 %97, %17
%99 = and i32 %98, 1
%100 = add nuw nsw i32 %99, %95
%101 = add nuw nsw i64 %94, 1
%102 = icmp eq i64 %101, %4
br i1 %102, label %86, label %93
}