#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 pow(int, int);
int *bitrev(int *order, unsigned int bits, int n) {
  int r;
  int p;
  for (int k = 0; k < n; k++) {
    r = 0;
    p = 0;
    for (int i = bits - 1; i >= 0; i--) {
      int x = pow(2, i);
      x &= k;
      x >>= i;
      p = x << ((bits - 1) - (i));
      r |= p;
    }
    order[k] = r;
  }
  return order;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bitrev>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11be <bitrev+0xae>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jl     11a2 <bitrev+0x92>
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    $0x2,%edi
call   1030 <pow@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%eax
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x20(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
or     -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    114c <bitrev+0x3c>
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1129 <bitrev+0x19>
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bitrev>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rsi,0x10(%rsp)
mov    %rdi,%r14
test   %edx,%edx
jle    1233 <bitrev+0x123>
mov    0x10(%rsp),%rax
lea    -0x1(%rax),%ebx
mov    %edx,%r13d
and    $0xfffffffe,%eax
mov    %eax,0xc(%rsp)
xor    %r15d,%r15d
mov    %r14,0x20(%rsp)
mov    %ebx,0x8(%rsp)
mov    %r13,0x18(%rsp)
jmp    1171 <bitrev+0x61>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %ebp,(%r14,%r15,4)
add    $0x1,%r15
cmp    %r13,%r15
je     1233 <bitrev+0x123>
mov    $0x0,%ebp
test   %ebx,%ebx
js     1160 <bitrev+0x50>
je     1200 <bitrev+0xf0>
xor    %ebp,%ebp
mov    %ebx,%r12d
xor    %r13d,%r13d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x2,%edi
mov    %r12d,%esi
call   1030 <pow@plt>
mov    %eax,%ebx
and    %r15d,%ebx
mov    %r12d,%ecx
shr    %cl,%ebx
mov    %r13d,%ecx
shl    %cl,%ebx
or     %ebp,%ebx
lea    -0x1(%r12),%r14d
mov    $0x2,%edi
mov    %r14d,%esi
call   1030 <pow@plt>
mov    %eax,%ebp
and    %r15d,%ebp
mov    %r14d,%ecx
shr    %cl,%ebp
lea    0x1(%r13),%ecx
shl    %cl,%ebp
or     %ebx,%ebp
add    $0xfffffffe,%r12d
add    $0x2,%r13d
cmp    0xc(%rsp),%r13d
jne    1190 <bitrev+0x80>
mov    0x20(%rsp),%r14
mov    0x8(%rsp),%ebx
mov    0x18(%rsp),%r13
testb  $0x1,0x10(%rsp)
je     1160 <bitrev+0x50>
jmp    1210 <bitrev+0x100>
nopl   0x0(%rax)
xor    %ebp,%ebp
mov    %ebx,%r12d
testb  $0x1,0x10(%rsp)
je     1160 <bitrev+0x50>
mov    $0x2,%edi
mov    %r12d,%esi
call   1030 <pow@plt>
and    %r15d,%eax
mov    %r12d,%ecx
shr    %cl,%eax
mov    %ebx,%ecx
sub    %r12d,%ecx
shl    %cl,%eax
or     %eax,%ebp
jmp    1160 <bitrev+0x50>
mov    %r14,%rax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @bitrev(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %9
br label %12
12: ; preds = %49, %3
%13 = load i32, i32* %9
%14 = load i32, i32* %6
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %52
16: ; preds = %12
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sub i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %10
br label %19
19: ; preds = %40, %16
%20 = load i32, i32* %10
%21 = icmp sge i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %43
22: ; preds = %19
%23 = load i32, i32* %10
%24 = call i32 @pow(i32 2, i32 %23)
store i32 %24, i32* %11
%25 = load i32, i32* %9
%26 = load i32, i32* %11
%27 = and i32 %26, %25
store i32 %27, i32* %11
%28 = load i32, i32* %10
%29 = load i32, i32* %11
%30 = ashr i32 %29, %28
store i32 %30, i32* %11
%31 = load i32, i32* %11
%32 = load i32, i32* %5
%33 = sub i32 %32, 1
%34 = load i32, i32* %10
%35 = sub i32 %33, %34
%36 = shl i32 %31, %35
store i32 %36, i32* %8
%37 = load i32, i32* %8
%38 = load i32, i32* %7
%39 = or i32 %38, %37
store i32 %39, i32* %7
br label %40
40: ; preds = %22
%41 = load i32, i32* %10
%42 = add nsw i32 %41, -1
store i32 %42, i32* %10
br label %19
43: ; preds = %19
%44 = load i32, i32* %7
%45 = load i32*, i32** %4
%46 = load i32, i32* %9
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
store i32 %44, i32* %48
br label %49
49: ; preds = %43
%50 = load i32, i32* %9
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %9
br label %12
52: ; preds = %12
%53 = load i32*, i32** %4
ret i32* %53
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @bitrev(i32* returned writeonly %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %13
5: ; preds = %3
%6 = add i32 %1, -1
%7 = icmp sgt i32 %6, -1
%8 = zext i32 %2 to i64
%9 = and i32 %1, 1
%10 = icmp eq i32 %6, 0
%11 = and i32 %1, -2
%12 = icmp eq i32 %9, 0
br label %14
13: ; preds = %29, %3
ret i32* %0
14: ; preds = %5, %29
%15 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %32, %29 ]
br i1 %7, label %16, label %29
16: ; preds = %14
%17 = trunc i64 %15 to i32
br i1 %10, label %18, label %34
18: ; preds = %34, %16
%19 = phi i32 [ undef, %16 ], [ %50, %34 ]
%20 = phi i32 [ 0, %16 ], [ %50, %34 ]
%21 = phi i32 [ %6, %16 ], [ %51, %34 ]
br i1 %12, label %29, label %22
22: ; preds = %18
%23 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 %21)
%24 = and i32 %23, %17
%25 = lshr i32 %24, %21
%26 = sub nuw nsw i32 %6, %21
%27 = shl i32 %25, %26
%28 = or i32 %27, %20
br label %29
29: ; preds = %22, %18, %14
%30 = phi i32 [ 0, %14 ], [ %19, %18 ], [ %28, %22 ]
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
store i32 %30, i32* %31
%32 = add nuw nsw i64 %15, 1
%33 = icmp eq i64 %32, %8
br i1 %33, label %13, label %14
34: ; preds = %16, %34
%35 = phi i32 [ %50, %34 ], [ 0, %16 ]
%36 = phi i32 [ %51, %34 ], [ %6, %16 ]
%37 = phi i32 [ %52, %34 ], [ 0, %16 ]
%38 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 %36)
%39 = and i32 %38, %17
%40 = lshr i32 %39, %36
%41 = sub nuw nsw i32 %6, %36
%42 = shl i32 %40, %41
%43 = or i32 %42, %35
%44 = add nsw i32 %36, -1
%45 = tail call i32 @pow(i32 2, i32 %44)
%46 = and i32 %45, %17
%47 = lshr i32 %46, %44
%48 = sub nuw nsw i32 %6, %44
%49 = shl i32 %47, %48
%50 = or i32 %49, %43
%51 = add nsw i32 %36, -2
%52 = add i32 %37, 2
%53 = icmp eq i32 %52, %11
br i1 %53, label %18, label %34
}