#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 */
size_t makeMask(int);
int readNextBits(const unsigned char *data, size_t data_len, size_t bits_read) {
  int ret = 0;
  size_t first_byte_bits;
  size_t byte_to_read;
  size_t shift_count;
  byte_to_read = bits_read / 8;
  if (byte_to_read >= data_len) {
    return -1;
  }
  first_byte_bits = 8 - (bits_read - byte_to_read * 8);
  if (first_byte_bits > 5) {
    first_byte_bits = 5;
  }
  shift_count = 8 - bits_read % 8 - (int)first_byte_bits;
  ret =
      (data[byte_to_read] & (makeMask((int)first_byte_bits) << shift_count)) >>
      shift_count;
  byte_to_read++;
  if (first_byte_bits < 5) {
    int second_byte_bits = 5 - (int)first_byte_bits;
    ret <<= second_byte_bits;
    if (byte_to_read < data_len) {
      shift_count = 8 - second_byte_bits;
      ret |=
          (data[byte_to_read] & (makeMask(second_byte_bits) << shift_count)) >>
          shift_count;
    }
  }
  return ret;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<readNextBits>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
shr    $0x3,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jb     1151 <readNextBits+0x41>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    126f <readNextBits+0x15f>
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    -0x38(%rbp),%rax
shl    $0x3,%rax
sub    %rax,%rcx
mov    $0x8,%eax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x5,-0x30(%rbp)
jbe    117f <readNextBits+0x6f>
movq   $0x5,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rcx
and    $0x7,%rcx
mov    $0x8,%eax
sub    %rcx,%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movslq %ecx,%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <makeMask@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
shl    %cl,%rdx
mov    %rdx,%rcx
and    %rcx,%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
shr    %cl,%rax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
cmpq   $0x5,-0x30(%rbp)
jae    1269 <readNextBits+0x159>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %eax,%ecx
mov    $0x5,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%ecx
mov    -0x24(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    1264 <readNextBits+0x154>
mov    $0x8,%eax
sub    -0x44(%rbp),%eax
cltq
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%edi
call   1030 <makeMask@plt>
mov    %rax,%rdx
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
shl    %cl,%rdx
mov    %rdx,%rcx
and    %rcx,%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
shr    %cl,%rax
mov    %rax,%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rax
or     %rcx,%rax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1269 <readNextBits+0x159>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<readNextBits>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdx,%rbp
shr    $0x3,%rbp
mov    $0xffffffff,%r13d
cmp    %rsi,%rbp
jae    11ba <readNextBits+0xaa>
mov    %rdx,%rbx
mov    %rsi,%r12
and    $0x7,%ebx
mov    $0x8,%eax
sub    %rbx,%rax
cmp    $0x4,%rbx
mov    $0x5,%r15d
cmovae %rax,%r15
lea    (%rbx,%r15,1),%r14d
movzbl (%rdi,%rbp,1),%eax
mov    %eax,0xc(%rsp)
mov    %rdi,0x10(%rsp)
mov    %r15d,%edi
call   1030 <makeMask@plt>
mov    %rax,%r13
mov    $0x8,%cl
sub    %r14b,%cl
shl    %cl,%r13
and    0xc(%rsp),%r13d
shr    %cl,%r13
cmp    $0x4,%rbx
jb     11ba <readNextBits+0xaa>
mov    0x10(%rsp),%rax
add    $0x1,%rbp
mov    $0x5,%ecx
sub    %r15d,%ecx
shl    %cl,%r13d
cmp    %r12,%rbp
jae    11ba <readNextBits+0xaa>
movzbl (%rax,%rbp,1),%ebx
mov    %ecx,%edi
call   1030 <makeMask@plt>
add    $0x3,%r15b
mov    %r15d,%ecx
shl    %cl,%eax
and    %ebx,%eax
shr    %cl,%rax
or     %eax,%r13d
mov    %r13d,%eax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @readNextBits(i8* %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i64 %1, i64* %6
store i64 %2, i64* %7
store i32 0, i32* %8
%13 = load i64, i64* %7
%14 = udiv i64 %13, 8
store i64 %14, i64* %10
%15 = load i64, i64* %10
%16 = load i64, i64* %6
%17 = icmp uge i64 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %19
18: ; preds = %3
store i32 -1, i32* %4
br label %87
19: ; preds = %3
%20 = load i64, i64* %7
%21 = load i64, i64* %10
%22 = mul i64 %21, 8
%23 = sub i64 %20, %22
%24 = sub i64 8, %23
store i64 %24, i64* %9
%25 = load i64, i64* %9
%26 = icmp ugt i64 %25, 5
br i1 %26, label %27, label %28
27: ; preds = %19
store i64 5, i64* %9
br label %28
28: ; preds = %27, %19
%29 = load i64, i64* %7
%30 = urem i64 %29, 8
%31 = sub i64 8, %30
%32 = load i64, i64* %9
%33 = trunc i64 %32 to i32
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = sub i64 %31, %34
store i64 %35, i64* %11
%36 = load i8*, i8** %5
%37 = load i64, i64* %10
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i64 %37
%39 = load i8, i8* %38
%40 = zext i8 %39 to i64
%41 = load i64, i64* %9
%42 = trunc i64 %41 to i32
%43 = call i64 @makeMask(i32 %42)
%44 = load i64, i64* %11
%45 = shl i64 %43, %44
%46 = and i64 %40, %45
%47 = load i64, i64* %11
%48 = lshr i64 %46, %47
%49 = trunc i64 %48 to i32
store i32 %49, i32* %8
%50 = load i64, i64* %10
%51 = add i64 %50, 1
store i64 %51, i64* %10
%52 = load i64, i64* %9
%53 = icmp ult i64 %52, 5
br i1 %53, label %54, label %85
54: ; preds = %28
%55 = load i64, i64* %9
%56 = trunc i64 %55 to i32
%57 = sub nsw i32 5, %56
store i32 %57, i32* %12
%58 = load i32, i32* %12
%59 = load i32, i32* %8
%60 = shl i32 %59, %58
store i32 %60, i32* %8
%61 = load i64, i64* %10
%62 = load i64, i64* %6
%63 = icmp ult i64 %61, %62
br i1 %63, label %64, label %84
64: ; preds = %54
%65 = load i32, i32* %12
%66 = sub nsw i32 8, %65
%67 = sext i32 %66 to i64
store i64 %67, i64* %11
%68 = load i8*, i8** %5
%69 = load i64, i64* %10
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %68, i64 %69
%71 = load i8, i8* %70
%72 = zext i8 %71 to i64
%73 = load i32, i32* %12
%74 = call i64 @makeMask(i32 %73)
%75 = load i64, i64* %11
%76 = shl i64 %74, %75
%77 = and i64 %72, %76
%78 = load i64, i64* %11
%79 = lshr i64 %77, %78
%80 = load i32, i32* %8
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = or i64 %81, %79
%83 = trunc i64 %82 to i32
store i32 %83, i32* %8
br label %84
84: ; preds = %64, %54
br label %85
85: ; preds = %84, %28
%86 = load i32, i32* %8
store i32 %86, i32* %4
br label %87
87: ; preds = %85, %18
%88 = load i32, i32* %4
ret i32 %88
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @readNextBits(i8* nocapture %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = lshr i64 %2, 3
%5 = icmp ult i64 %4, %1
br i1 %5, label %6, label %38
6: ; preds = %3
%7 = and i64 %2, 7
%8 = sub nuw nsw i64 8, %7
%9 = icmp ugt i64 %7, 3
%10 = select i1 %9, i64 %8, i64 5
%11 = trunc i64 %10 to i32
%12 = add nuw nsw i64 %7, %10
%13 = sub nsw i64 8, %12
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %4
%15 = load i8, i8* %14
%16 = zext i8 %15 to i64
%17 = tail call i64 @makeMask(i32 %11)
%18 = shl i64 %17, %13
%19 = and i64 %18, %16
%20 = lshr i64 %19, %13
%21 = trunc i64 %20 to i32
%22 = add nuw nsw i64 %4, 1
br i1 %9, label %23, label %38
23: ; preds = %6
%24 = sub nsw i32 5, %11
%25 = shl nuw nsw i32 %21, %24
%26 = icmp ult i64 %22, %1
br i1 %26, label %27, label %38
27: ; preds = %23
%28 = add nuw nsw i64 %10, 3
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %22
%30 = load i8, i8* %29
%31 = zext i8 %30 to i64
%32 = tail call i64 @makeMask(i32 %24)
%33 = shl i64 %32, %28
%34 = and i64 %33, %31
%35 = lshr i64 %34, %28
%36 = trunc i64 %35 to i32
%37 = or i32 %25, %36
br label %38
38: ; preds = %6, %27, %23, %3
%39 = phi i32 [ -1, %3 ], [ %21, %6 ], [ %37, %27 ], [ %25, %23 ]
ret i32 %39
}