#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 */

/* Variables and functions */
int INT_MAX;
int lookup_normal(unsigned char const *const pixel, int const depth,
                  unsigned char const *const palette, int const ncolor,
                  unsigned short *const cachetable) {
  int index;
  int diff;
  int r;
  int i;
  int n;
  int distant;
  index = -1;
  diff = INT_MAX;
  for (i = 0; i < ncolor; i++) {
    distant = 0;
    for (n = 0; n < depth; ++n) {
      r = pixel[n] - palette[i * depth + n];
      distant += r * r;
    }
    if (distant < diff) {
      diff = distant;
      index = i;
    }
  }
  return index;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<lookup_normal>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x2c(%rbp)
mov    0x2ec4(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11c2 <lookup_normal+0xc2>
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1197 <lookup_normal+0x97>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x38(%rbp),%edx
imul   -0xc(%rbp),%edx
add    -0x3c(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
imul   -0x34(%rbp),%eax
add    -0x40(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    114a <lookup_normal+0x4a>
mov    -0x40(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jge    11af <lookup_normal+0xaf>
mov    -0x40(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11b4 <lookup_normal+0xb4>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1130 <lookup_normal+0x30>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<lookup_normal>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
jle    124e <lookup_normal+0x14e>
mov    0x2ecf(%rip),%rax
mov    (%rax),%r8d
movslq %esi,%r9
mov    %ecx,%r10d
mov    %r9d,%r15d
mov    %r15d,%r11d
and    $0xfffffff8,%r11d
lea    0x4(%rdx),%r12
mov    $0xffffffff,%eax
xor    %r14d,%r14d
pxor   %xmm0,%xmm0
jmp    115e <lookup_normal+0x5e>
xchg   %ax,%ax
cmp    %r8d,%r13d
cmovl  %r13d,%r8d
cmovl  %r14d,%eax
add    $0x1,%r14
add    %r9,%r12
add    %r9,%rdx
cmp    %r10,%r14
je     1253 <lookup_normal+0x153>
mov    $0x0,%r13d
test   %esi,%esi
jle    1140 <lookup_normal+0x40>
cmp    $0x8,%esi
jae    1180 <lookup_normal+0x80>
xor    %ebx,%ebx
xor    %r13d,%r13d
jmp    1230 <lookup_normal+0x130>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %ecx,%ecx
pxor   %xmm2,%xmm2
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movd   (%rdi,%rcx,1),%xmm4
movd   0x4(%rdi,%rcx,1),%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm4
punpcklwd %xmm0,%xmm4
punpcklbw %xmm0,%xmm3
punpcklwd %xmm0,%xmm3
movd   -0x4(%r12,%rcx,1),%xmm5
movd   (%r12,%rcx,1),%xmm6
punpcklbw %xmm0,%xmm5
punpcklwd %xmm0,%xmm5
psubd  %xmm5,%xmm4
packssdw %xmm4,%xmm4
punpcklbw %xmm0,%xmm6
punpcklwd %xmm0,%xmm6
psubd  %xmm6,%xmm3
packssdw %xmm3,%xmm3
movdqa %xmm4,%xmm5
pmulhw %xmm4,%xmm5
pmullw %xmm4,%xmm4
punpcklwd %xmm5,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm1
movdqa %xmm3,%xmm4
pmulhw %xmm3,%xmm4
pmullw %xmm3,%xmm3
punpcklwd %xmm4,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm2
add    $0x8,%rcx
cmp    %rcx,%r11
jne    1190 <lookup_normal+0x90>
paddd  %xmm1,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm2
paddd  %xmm1,%xmm2
movd   %xmm2,%r13d
mov    %r11,%rbx
cmp    %r15,%r11
je     1140 <lookup_normal+0x40>
movzbl (%rdi,%rbx,1),%ebp
movzbl (%rdx,%rbx,1),%ecx
sub    %ecx,%ebp
imul   %ebp,%ebp
add    %ebp,%r13d
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r15
jne    1230 <lookup_normal+0x130>
jmp    1140 <lookup_normal+0x40>
mov    $0xffffffff,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@INT_MAX = global i32 0
define i32 @lookup_normal(i8* %0, i32 %1, i8* %2, i32 %3, i16* %4) {
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i16*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
store i8* %0, i8** %6
store i32 %1, i32* %7
store i8* %2, i8** %8
store i32 %3, i32* %9
store i16* %4, i16** %10
store i32 -1, i32* %11
%17 = load i32, i32* @INT_MAX
store i32 %17, i32* %12
store i32 0, i32* %14
br label %18
18: ; preds = %61, %5
%19 = load i32, i32* %14
%20 = load i32, i32* %9
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %64
22: ; preds = %18
store i32 0, i32* %16
store i32 0, i32* %15
br label %23
23: ; preds = %50, %22
%24 = load i32, i32* %15
%25 = load i32, i32* %7
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %53
27: ; preds = %23
%28 = load i8*, i8** %6
%29 = load i32, i32* %15
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 %30
%32 = load i8, i8* %31
%33 = zext i8 %32 to i32
%34 = load i8*, i8** %8
%35 = load i32, i32* %14
%36 = load i32, i32* %7
%37 = mul nsw i32 %35, %36
%38 = load i32, i32* %15
%39 = add nsw i32 %37, %38
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 %40
%42 = load i8, i8* %41
%43 = zext i8 %42 to i32
%44 = sub nsw i32 %33, %43
store i32 %44, i32* %13
%45 = load i32, i32* %13
%46 = load i32, i32* %13
%47 = mul nsw i32 %45, %46
%48 = load i32, i32* %16
%49 = add nsw i32 %48, %47
store i32 %49, i32* %16
br label %50
50: ; preds = %27
%51 = load i32, i32* %15
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %15
br label %23
53: ; preds = %23
%54 = load i32, i32* %16
%55 = load i32, i32* %12
%56 = icmp slt i32 %54, %55
br i1 %56, label %57, label %60
57: ; preds = %53
%58 = load i32, i32* %16
store i32 %58, i32* %12
%59 = load i32, i32* %14
store i32 %59, i32* %11
br label %60
60: ; preds = %57, %53
br label %61
61: ; preds = %60
%62 = load i32, i32* %14
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %14
br label %18
64: ; preds = %18
%65 = load i32, i32* %11
ret i32 %65
}

LLVM IR (-O2):
@INT_MAX = global i32 0
define i32 @lookup_normal(i8* nocapture %0, i32 %1, i8* nocapture %2, i32 %3, i16* nocapture readnone %4) {
%6 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %6, label %7, label %80
7: ; preds = %5
%8 = load i32, i32* @INT_MAX
%9 = icmp sgt i32 %1, 0
%10 = sext i32 %1 to i64
%11 = zext i32 %3 to i64
%12 = zext i32 %1 to i64
%13 = icmp ult i32 %1, 8
%14 = and i64 %12, 4294967288
%15 = icmp eq i64 %14, %12
br label %16
16: ; preds = %7, %72
%17 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %78, %72 ]
%18 = phi i32 [ -1, %7 ], [ %77, %72 ]
%19 = phi i32 [ %8, %7 ], [ %75, %72 ]
br i1 %9, label %20, label %72
20: ; preds = %16
%21 = mul nsw i64 %17, %10
br i1 %13, label %54, label %22
22: ; preds = %20, %22
%23 = phi i64 [ %49, %22 ], [ 0, %20 ]
%24 = phi <4 x i32> [ %47, %22 ], [ zeroinitializer, %20 ]
%25 = phi <4 x i32> [ %48, %22 ], [ zeroinitializer, %20 ]
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %23
%27 = bitcast i8* %26 to <4 x i8>*
%28 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %27
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 4
%30 = bitcast i8* %29 to <4 x i8>*
%31 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %30
%32 = zext <4 x i8> %28 to <4 x i32>
%33 = zext <4 x i8> %31 to <4 x i32>
%34 = add nsw i64 %23, %21
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %34
%36 = bitcast i8* %35 to <4 x i8>*
%37 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %36
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 4
%39 = bitcast i8* %38 to <4 x i8>*
%40 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %39
%41 = zext <4 x i8> %37 to <4 x i32>
%42 = zext <4 x i8> %40 to <4 x i32>
%43 = sub nsw <4 x i32> %32, %41
%44 = sub nsw <4 x i32> %33, %42
%45 = mul nsw <4 x i32> %43, %43
%46 = mul nsw <4 x i32> %44, %44
%47 = add <4 x i32> %45, %24
%48 = add <4 x i32> %46, %25
%49 = add nuw i64 %23, 8
%50 = icmp eq i64 %49, %14
br i1 %50, label %51, label %22
51: ; preds = %22
%52 = add <4 x i32> %48, %47
%53 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %52)
br i1 %15, label %72, label %54
54: ; preds = %20, %51
%55 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %14, %51 ]
%56 = phi i32 [ 0, %20 ], [ %53, %51 ]
br label %57
57: ; preds = %54, %57
%58 = phi i64 [ %70, %57 ], [ %55, %54 ]
%59 = phi i32 [ %69, %57 ], [ %56, %54 ]
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %58
%61 = load i8, i8* %60
%62 = zext i8 %61 to i32
%63 = add nsw i64 %58, %21
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %63
%65 = load i8, i8* %64
%66 = zext i8 %65 to i32
%67 = sub nsw i32 %62, %66
%68 = mul nsw i32 %67, %67
%69 = add nuw nsw i32 %68, %59
%70 = add nuw nsw i64 %58, 1
%71 = icmp eq i64 %70, %12
br i1 %71, label %72, label %57
72: ; preds = %57, %51, %16
%73 = phi i32 [ 0, %16 ], [ %53, %51 ], [ %69, %57 ]
%74 = icmp slt i32 %73, %19
%75 = select i1 %74, i32 %73, i32 %19
%76 = trunc i64 %17 to i32
%77 = select i1 %74, i32 %76, i32 %18
%78 = add nuw nsw i64 %17, 1
%79 = icmp eq i64 %78, %11
br i1 %79, label %80, label %16
80: ; preds = %72, %5
%81 = phi i32 [ -1, %5 ], [ %77, %72 ]
ret i32 %81
}