unsigned char find_most_common(unsigned char *Image, unsigned long length) {
  unsigned long hist[256];
  unsigned long highest_count;
  unsigned char most_common_idx;
  unsigned long i;
  for (i = 0; i < 256; i++)
    hist[i] = 0;
  for (i = 0; i < length; i++)
    hist[Image[i]]++;
  highest_count = hist[0];
  most_common_idx = 0;
  for (i = 1; i < 256; i++) {
    if (hist[i] > highest_count) {
      highest_count = hist[i];
      most_common_idx = i;
    }
  }
  return most_common_idx;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<find_most_common>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x7b0,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x828(%rbp)
cmpq   $0x100,-0x828(%rbp)
jae    1159 <find_most_common+0x59>
mov    -0x828(%rbp),%rax
movq   $0x0,-0x810(%rbp,%rax,8)
mov    -0x828(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x828(%rbp)
jmp    111e <find_most_common+0x1e>
movq   $0x0,-0x828(%rbp)
mov    -0x828(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    11af <find_most_common+0xaf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x828(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x810(%rbp,%rax,8),%rcx
ff
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x810(%rbp,%rax,8)
ff
mov    -0x828(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x828(%rbp)
jmp    1164 <find_most_common+0x64>
mov    -0x810(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x818(%rbp)
movb   $0x0,-0x819(%rbp)
movq   $0x1,-0x828(%rbp)
cmpq   $0x100,-0x828(%rbp)
jae    123b <find_most_common+0x13b>
mov    -0x828(%rbp),%rax
mov    -0x810(%rbp,%rax,8),%rax
ff
cmp    -0x818(%rbp),%rax
jbe    121f <find_most_common+0x11f>
mov    -0x828(%rbp),%rax
mov    -0x810(%rbp,%rax,8),%rax
ff
mov    %rax,-0x818(%rbp)
mov    -0x828(%rbp),%rax
mov    %al,-0x819(%rbp)
jmp    1224 <find_most_common+0x124>
mov    -0x828(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x828(%rbp)
jmp    11cf <find_most_common+0xcf>
movzbl -0x819(%rbp),%eax
add    $0x7b0,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<find_most_common>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
sub    $0x800,%rsp
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
mov    %rsp,%rdi
xor    %ebx,%ebx
mov    $0x800,%edx
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
test   %r14,%r14
je     11b7 <find_most_common+0xa7>
lea    -0x1(%r14),%rcx
mov    %r14d,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x3,%rcx
jae    114c <find_most_common+0x3c>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1194 <find_most_common+0x84>
and    $0xfffffffffffffffc,%r14
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movzbl (%r15,%rcx,1),%edx
addq   $0x1,(%rsp,%rdx,8)
movzbl 0x1(%r15,%rcx,1),%edx
addq   $0x1,(%rsp,%rdx,8)
movzbl 0x2(%r15,%rcx,1),%edx
addq   $0x1,(%rsp,%rdx,8)
movzbl 0x3(%r15,%rcx,1),%edx
addq   $0x1,(%rsp,%rdx,8)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%r14
jne    1160 <find_most_common+0x50>
test   %rax,%rax
je     11b3 <find_most_common+0xa3>
add    %rcx,%r15
xor    %ecx,%ecx
xchg   %ax,%ax
movzbl (%r15,%rcx,1),%edx
addq   $0x1,(%rsp,%rdx,8)
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    11a0 <find_most_common+0x90>
mov    (%rsp),%rbx
mov    $0x1,%ecx
xor    %eax,%eax
xchg   %ax,%ax
mov    (%rsp,%rcx,8),%rdx
mov    0x8(%rsp,%rcx,8),%rsi
cmp    %rbx,%rdx
cmova  %rdx,%rbx
movzbl %al,%eax
cmova  %ecx,%eax
lea    0x1(%rcx),%edx
cmp    %rbx,%rsi
cmova  %rsi,%rbx
movzbl %dl,%edx
cmovbe %eax,%edx
mov    0x10(%rsp,%rcx,8),%rax
lea    0x2(%rcx),%esi
cmp    %rbx,%rax
cmova  %rax,%rbx
movzbl %sil,%eax
cmovbe %edx,%eax
mov    0x18(%rsp,%rcx,8),%rdx
lea    0x3(%rcx),%esi
cmp    %rbx,%rdx
cmova  %rdx,%rbx
movzbl %sil,%edx
cmovbe %eax,%edx
mov    0x20(%rsp,%rcx,8),%rax
lea    0x4(%rcx),%esi
cmp    %rbx,%rax
cmova  %rax,%rbx
movzbl %sil,%eax
cmovbe %edx,%eax
add    $0x5,%rcx
cmp    $0x100,%rcx
jne    11c0 <find_most_common+0xb0>
add    $0x800,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define zeroext i8 @find_most_common(i8* %0, i64 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i64
%5 = alloca [256 x i64]
%6 = alloca i64
%7 = alloca i8
%8 = alloca i64
store i8* %0, i8** %3
store i64 %1, i64* %4
store i64 0, i64* %8
br label %9
9: ; preds = %15, %2
%10 = load i64, i64* %8
%11 = icmp ult i64 %10, 256
br i1 %11, label %12, label %18
12: ; preds = %9
%13 = load i64, i64* %8
%14 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %5, i64 0, i64 %13
store i64 0, i64* %14
br label %15
15: ; preds = %12
%16 = load i64, i64* %8
%17 = add i64 %16, 1
store i64 %17, i64* %8
br label %9
18: ; preds = %9
store i64 0, i64* %8
br label %19
19: ; preds = %32, %18
%20 = load i64, i64* %8
%21 = load i64, i64* %4
%22 = icmp ult i64 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %35
23: ; preds = %19
%24 = load i8*, i8** %3
%25 = load i64, i64* %8
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i64 %25
%27 = load i8, i8* %26
%28 = zext i8 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %5, i64 0, i64 %28
%30 = load i64, i64* %29
%31 = add i64 %30, 1
store i64 %31, i64* %29
br label %32
32: ; preds = %23
%33 = load i64, i64* %8
%34 = add i64 %33, 1
store i64 %34, i64* %8
br label %19
35: ; preds = %19
%36 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %5, i64 0, i64 0
%37 = load i64, i64* %36
store i64 %37, i64* %6
store i8 0, i8* %7
store i64 1, i64* %8
br label %38
38: ; preds = %54, %35
%39 = load i64, i64* %8
%40 = icmp ult i64 %39, 256
br i1 %40, label %41, label %57
41: ; preds = %38
%42 = load i64, i64* %8
%43 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %5, i64 0, i64 %42
%44 = load i64, i64* %43
%45 = load i64, i64* %6
%46 = icmp ugt i64 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %53
47: ; preds = %41
%48 = load i64, i64* %8
%49 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %5, i64 0, i64 %48
%50 = load i64, i64* %49
store i64 %50, i64* %6
%51 = load i64, i64* %8
%52 = trunc i64 %51 to i8
store i8 %52, i8* %7
br label %53
53: ; preds = %47, %41
br label %54
54: ; preds = %53
%55 = load i64, i64* %8
%56 = add i64 %55, 1
store i64 %56, i64* %8
br label %38
57: ; preds = %38
%58 = load i8, i8* %7
ret i8 %58
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i8 @find_most_common(i8* nocapture %0, i64 %1) {
%3 = alloca [256 x i64]
%4 = bitcast [256 x i64]* %3 to i8*
%5 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %5, label %63, label %6
6: ; preds = %2
%7 = add i64 %1, -1
%8 = and i64 %1, 3
%9 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %9, label %45, label %10
10: ; preds = %6
%11 = and i64 %1, -4
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %42, %12 ]
%14 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %43, %12 ]
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %13
%16 = load i8, i8* %15
%17 = zext i8 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %17
%19 = load i64, i64* %18
%20 = add i64 %19, 1
store i64 %20, i64* %18
%21 = or i64 %13, 1
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %21
%23 = load i8, i8* %22
%24 = zext i8 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %24
%26 = load i64, i64* %25
%27 = add i64 %26, 1
store i64 %27, i64* %25
%28 = or i64 %13, 2
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %28
%30 = load i8, i8* %29
%31 = zext i8 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %31
%33 = load i64, i64* %32
%34 = add i64 %33, 1
store i64 %34, i64* %32
%35 = or i64 %13, 3
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %35
%37 = load i8, i8* %36
%38 = zext i8 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %38
%40 = load i64, i64* %39
%41 = add i64 %40, 1
store i64 %41, i64* %39
%42 = add nuw i64 %13, 4
%43 = add i64 %14, 4
%44 = icmp eq i64 %43, %11
br i1 %44, label %45, label %12
45: ; preds = %12, %6
%46 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %42, %12 ]
%47 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %47, label %60, label %48
48: ; preds = %45, %48
%49 = phi i64 [ %57, %48 ], [ %46, %45 ]
%50 = phi i64 [ %58, %48 ], [ 0, %45 ]
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %49
%52 = load i8, i8* %51
%53 = zext i8 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %53
%55 = load i64, i64* %54
%56 = add i64 %55, 1
store i64 %56, i64* %54
%57 = add nuw i64 %49, 1
%58 = add i64 %50, 1
%59 = icmp eq i64 %58, %8
br i1 %59, label %60, label %48
60: ; preds = %48, %45
%61 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 0
%62 = load i64, i64* %61
br label %63
63: ; preds = %60, %2
%64 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %62, %60 ]
br label %65
65: ; preds = %65, %63
%66 = phi i64 [ 1, %63 ], [ %103, %65 ]
%67 = phi i8 [ 0, %63 ], [ %102, %65 ]
%68 = phi i64 [ %64, %63 ], [ %101, %65 ]
%69 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %66
%70 = load i64, i64* %69
%71 = icmp ugt i64 %70, %68
%72 = trunc i64 %66 to i8
%73 = select i1 %71, i64 %70, i64 %68
%74 = select i1 %71, i8 %72, i8 %67
%75 = add nuw nsw i64 %66, 1
%76 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %75
%77 = load i64, i64* %76
%78 = icmp ugt i64 %77, %73
%79 = trunc i64 %75 to i8
%80 = select i1 %78, i64 %77, i64 %73
%81 = select i1 %78, i8 %79, i8 %74
%82 = add nuw nsw i64 %66, 2
%83 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %82
%84 = load i64, i64* %83
%85 = icmp ugt i64 %84, %80
%86 = trunc i64 %82 to i8
%87 = select i1 %85, i64 %84, i64 %80
%88 = select i1 %85, i8 %86, i8 %81
%89 = add nuw nsw i64 %66, 3
%90 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %89
%91 = load i64, i64* %90
%92 = icmp ugt i64 %91, %87
%93 = trunc i64 %89 to i8
%94 = select i1 %92, i64 %91, i64 %87
%95 = select i1 %92, i8 %93, i8 %88
%96 = add nuw nsw i64 %66, 4
%97 = getelementptr inbounds [256 x i64], [256 x i64]* %3, i64 0, i64 %96
%98 = load i64, i64* %97
%99 = icmp ugt i64 %98, %94
%100 = trunc i64 %96 to i8
%101 = select i1 %99, i64 %98, i64 %94
%102 = select i1 %99, i8 %100, i8 %95
%103 = add nuw nsw i64 %66, 5
%104 = icmp eq i64 %103, 256
br i1 %104, label %105, label %65
105: ; preds = %65
ret i8 %102
}