void morton_decode(unsigned long long s, unsigned *xp, unsigned *yp) {
  static const unsigned long long B[] = {
      0x3333333333333333ull, 0x0f0f0f0f0f0f0f0full, 0x00ff00ff00ff00ffull,
      0x0000ffff0000ffffull, 0x00000000ffffffffull};
  static const unsigned S[] = {1, 2, 4, 8, 16};
  unsigned long long ullx = s & 0x5555555555555555ull;
  s >>= 1;
  unsigned long long ully = s & 0x5555555555555555ull;
  int i;
  for (i = 0; i < 5; ++i) {
    ullx = (ullx | (ullx >> S[i])) & B[i];
    ully = (ully | (ully >> S[i])) & B[i];
  }
  *xp = (unsigned)ullx;
  *yp = (unsigned)ully;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<morton_decode>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movabs $0x5555555555555555,%rax
55 55 55
and    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
movabs $0x5555555555555555,%rax
55 55 55
and    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x5,-0x2c(%rbp)
jge    11c3 <morton_decode+0xc3>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rdx
movslq -0x2c(%rbp),%rsi
lea    0xecc(%rip),%rcx
mov    (%rcx,%rsi,4),%ecx
shr    %cl,%rdx
mov    %rdx,%rcx
or     %rcx,%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
lea    0xe85(%rip),%rcx
and    (%rcx,%rdx,8),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rdx
movslq -0x2c(%rbp),%rsi
lea    0xe9a(%rip),%rcx
mov    (%rcx,%rsi,4),%ecx
shr    %cl,%rdx
mov    %rdx,%rcx
or     %rcx,%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
lea    0xe53(%rip),%rcx
and    (%rcx,%rdx,8),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1147 <morton_decode+0x47>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<morton_decode>:
movabs $0x5555555555555555,%rax
55 55 55
mov    %rdi,%rcx
and    %rax,%rcx
shr    %rdi
and    %rax,%rdi
mov    %rcx,%rax
shr    %rax
or     %rcx,%rax
movabs $0x3333333333333333,%r8
33 33 33
and    %r8,%rax
mov    %rdi,%rcx
shr    %rcx
or     %rdi,%rcx
and    %r8,%rcx
mov    %rax,%rdi
shr    $0x2,%rdi
or     %rax,%rdi
movabs $0xf0f0f0f0f0f0f0f,%r8
0f 0f 0f
and    %r8,%rdi
mov    %rcx,%r9
shr    $0x2,%r9
or     %rcx,%r9
and    %r8,%r9
mov    %rdi,%rcx
shr    $0x4,%rcx
or     %rdi,%rcx
movabs $0xff00ff00ff00ff,%rdi
and    %rdi,%rcx
mov    %r9,%rax
shr    $0x4,%rax
or     %r9,%rax
and    %rdi,%rax
mov    %rcx,%rdi
shr    $0x8,%rdi
or     %rcx,%rdi
mov    %rax,%rcx
shr    $0x8,%rcx
or     %rax,%rcx
movzwl %di,%eax
shr    $0x10,%rdi
and    $0xffff0000,%edi
or     %edi,%eax
movzwl %cx,%edi
shr    $0x10,%rcx
and    $0xffff0000,%ecx
or     %ecx,%edi
mov    %eax,(%rsi)
mov    %edi,(%rdx)
ret

LLVM IR (-O0):
@morton_decode.B = internal constant [5 x i64] [i64 3689348814741910323, i64 1085102592571150095, i64 71777214294589695, i64 281470681808895, i64 4294967295]
@morton_decode.S = internal constant [5 x i32] [i32 1, i32 2, i32 4, i32 8, i32 16]
define void @morton_decode(i64 %0, i32* %1, i32* %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
store i64 %0, i64* %4
store i32* %1, i32** %5
store i32* %2, i32** %6
%10 = load i64, i64* %4
%11 = and i64 %10, 6148914691236517205
store i64 %11, i64* %7
%12 = load i64, i64* %4
%13 = lshr i64 %12, 1
store i64 %13, i64* %4
%14 = load i64, i64* %4
%15 = and i64 %14, 6148914691236517205
store i64 %15, i64* %8
store i32 0, i32* %9
br label %16
16: ; preds = %48, %3
%17 = load i32, i32* %9
%18 = icmp slt i32 %17, 5
br i1 %18, label %19, label %51
19: ; preds = %16
%20 = load i64, i64* %7
%21 = load i64, i64* %7
%22 = load i32, i32* %9
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* @morton_decode.S, i64 0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = zext i32 %25 to i64
%27 = lshr i64 %21, %26
%28 = or i64 %20, %27
%29 = load i32, i32* %9
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds [5 x i64], [5 x i64]* @morton_decode.B, i64 0, i64 %30
%32 = load i64, i64* %31
%33 = and i64 %28, %32
store i64 %33, i64* %7
%34 = load i64, i64* %8
%35 = load i64, i64* %8
%36 = load i32, i32* %9
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* @morton_decode.S, i64 0, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = zext i32 %39 to i64
%41 = lshr i64 %35, %40
%42 = or i64 %34, %41
%43 = load i32, i32* %9
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds [5 x i64], [5 x i64]* @morton_decode.B, i64 0, i64 %44
%46 = load i64, i64* %45
%47 = and i64 %42, %46
store i64 %47, i64* %8
br label %48
48: ; preds = %19
%49 = load i32, i32* %9
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %9
br label %16
51: ; preds = %16
%52 = load i64, i64* %7
%53 = trunc i64 %52 to i32
%54 = load i32*, i32** %5
store i32 %53, i32* %54
%55 = load i64, i64* %8
%56 = trunc i64 %55 to i32
%57 = load i32*, i32** %6
store i32 %56, i32* %57
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @morton_decode(i64 %0, i32* nocapture writeonly %1, i32* nocapture writeonly %2) {
%4 = and i64 %0, 6148914691236517205
%5 = lshr i64 %0, 1
%6 = and i64 %5, 6148914691236517205
%7 = lshr i64 %4, 1
%8 = or i64 %7, %4
%9 = and i64 %8, 3689348814741910323
%10 = lshr i64 %6, 1
%11 = or i64 %10, %6
%12 = and i64 %11, 3689348814741910323
%13 = lshr i64 %9, 2
%14 = or i64 %13, %9
%15 = and i64 %14, 1085102592571150095
%16 = lshr i64 %12, 2
%17 = or i64 %16, %12
%18 = and i64 %17, 1085102592571150095
%19 = lshr i64 %15, 4
%20 = or i64 %19, %15
%21 = and i64 %20, 71777214294589695
%22 = lshr i64 %18, 4
%23 = or i64 %22, %18
%24 = and i64 %23, 71777214294589695
%25 = lshr i64 %21, 8
%26 = or i64 %25, %21
%27 = lshr i64 %24, 8
%28 = or i64 %27, %24
%29 = lshr i64 %26, 16
%30 = and i64 %29, 4294901760
%31 = and i64 %26, 65535
%32 = or i64 %30, %31
%33 = lshr i64 %28, 16
%34 = and i64 %33, 4294901760
%35 = and i64 %28, 65535
%36 = or i64 %34, %35
%37 = trunc i64 %32 to i32
store i32 %37, i32* %1
%38 = trunc i64 %36 to i32
store i32 %38, i32* %2
ret void
}