int singleNumber2(int *nums, int numsSize) {
  int i, ones, twos;
  for (i = ones = twos = 0; i < numsSize; ++i) {
    ones = (ones ^ nums[i]) & ~twos;
    twos = (twos ^ nums[i]) & ~ones;
  }
  return ones;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<singleNumber2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    116c <singleNumber2+0x6c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
xor    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
xor    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1120 <singleNumber2+0x20>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<singleNumber2>:
test   %esi,%esi
jle    111e <singleNumber2+0x1e>
mov    %esi,%r8d
cmp    $0x1,%esi
jne    1121 <singleNumber2+0x21>
xor    %r10d,%r10d
mov    $0xffffffff,%esi
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r8b
jne    116b <singleNumber2+0x6b>
jmp    1171 <singleNumber2+0x71>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %r8d,%r9d
and    $0xfffffffe,%r9d
xor    %r10d,%r10d
xor    %esi,%esi
xor    %eax,%eax
nop
mov    (%rdi,%r10,4),%ecx
mov    0x4(%rdi,%r10,4),%r11d
xor    %ecx,%eax
xor    %esi,%ecx
not    %esi
and    %eax,%esi
mov    %r11d,%edx
xor    %esi,%edx
not    %esi
and    %ecx,%esi
xor    %esi,%r11d
not    %esi
mov    %esi,%eax
and    %edx,%eax
mov    %eax,%esi
not    %esi
and    %r11d,%esi
add    $0x2,%r10
cmp    %r10,%r9
jne    1130 <singleNumber2+0x30>
not    %esi
test   $0x1,%r8b
je     1171 <singleNumber2+0x71>
xor    (%rdi,%r10,4),%eax
and    %esi,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @singleNumber2(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* %7
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %33, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %36
12: ; preds = %8
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32*, i32** %3
%15 = load i32, i32* %5
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = xor i32 %13, %18
%20 = load i32, i32* %7
%21 = xor i32 %20, -1
%22 = and i32 %19, %21
store i32 %22, i32* %6
%23 = load i32, i32* %7
%24 = load i32*, i32** %3
%25 = load i32, i32* %5
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = xor i32 %23, %28
%30 = load i32, i32* %6
%31 = xor i32 %30, -1
%32 = and i32 %29, %31
store i32 %32, i32* %7
br label %33
33: ; preds = %12
%34 = load i32, i32* %5
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %5
br label %8
36: ; preds = %8
%37 = load i32, i32* %6
ret i32 %37
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @singleNumber2(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %48
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = and i64 %5, 1
%7 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %7, label %37, label %8
8: ; preds = %4
%9 = and i64 %5, 4294967294
br label %10
10: ; preds = %10, %8
%11 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %32, %10 ]
%12 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %31, %10 ]
%13 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %28, %10 ]
%14 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %33, %10 ]
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%16 = load i32, i32* %15
%17 = xor i32 %16, %13
%18 = xor i32 %12, -1
%19 = and i32 %17, %18
%20 = xor i32 %16, %12
%21 = xor i32 %19, -1
%22 = and i32 %20, %21
%23 = or i64 %11, 1
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = xor i32 %25, %19
%27 = xor i32 %22, -1
%28 = and i32 %26, %27
%29 = xor i32 %25, %22
%30 = xor i32 %28, -1
%31 = and i32 %29, %30
%32 = add nuw nsw i64 %11, 2
%33 = add i64 %14, 2
%34 = icmp eq i64 %33, %9
br i1 %34, label %35, label %10
35: ; preds = %10
%36 = xor i32 %31, -1
br label %37
37: ; preds = %35, %4
%38 = phi i32 [ undef, %4 ], [ %28, %35 ]
%39 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %32, %35 ]
%40 = phi i32 [ -1, %4 ], [ %36, %35 ]
%41 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %28, %35 ]
%42 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %42, label %48, label %43
43: ; preds = %37
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %39
%45 = load i32, i32* %44
%46 = xor i32 %45, %41
%47 = and i32 %46, %40
br label %48
48: ; preds = %43, %37, %2
%49 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %38, %37 ], [ %47, %43 ]
ret i32 %49
}