#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 */
scalar_t__ getbit(int, int);
int setbit(int, int, int);
int getnext(int i) {
  int index = 0;
  int count_ones = 0;
  while (!getbit(i, index))
    index++;
  while (getbit(i, index)) {
    count_ones++;
    index++;
  }
  i = setbit(i, 1, index);
  index--;
  i = setbit(i, 0, index);
  index--;
  for (index = index - 1; index > count_ones; index--) {
    i = setbit(i, 0, index);
  }
  for (index; index >= 0; index--) {
    i = setbit(i, 1, index);
  }
  return i;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<getnext>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
call   1040 <getbit@plt>
cmp    $0x0,%rax
setne  %al
xor    $0xff,%al
test   $0x1,%al
jne    115a <getnext+0x3a>
jmp    1168 <getnext+0x48>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1139 <getnext+0x19>
jmp    116d <getnext+0x4d>
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
call   1040 <getbit@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     1199 <getnext+0x79>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    116d <getnext+0x4d>
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%edx
mov    $0x1,%esi
call   1030 <setbit@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%edx
xor    %esi,%esi
call   1030 <setbit@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    1201 <getnext+0xe1>
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%edx
xor    %esi,%esi
call   1030 <setbit@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    11d7 <getnext+0xb7>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jl     122c <getnext+0x10c>
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%edx
mov    $0x1,%esi
call   1030 <setbit@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1201 <getnext+0xe1>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<getnext>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edi,%r14d
mov    $0xffffffff,%ebx
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%ebx
mov    %r14d,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1040 <getbit@plt>
test   %rax,%rax
je     1130 <getnext+0x10>
mov    %r14d,%edi
mov    %ebx,%esi
call   1040 <getbit@plt>
xor    %ebp,%ebp
test   %rax,%rax
je     117a <getnext+0x5a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %ebp,%eax
add    $0x1,%ebp
lea    (%rbx,%rax,1),%esi
add    $0x1,%esi
mov    %r14d,%edi
call   1040 <getbit@plt>
test   %rax,%rax
jne    1160 <getnext+0x40>
add    %ebp,%ebx
mov    %r14d,%edi
mov    $0x1,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <setbit@plt>
lea    -0x1(%rbx),%edx
mov    %eax,%edi
xor    %esi,%esi
call   1030 <setbit@plt>
add    $0xfffffffd,%ebx
cmp    %ebp,%ebx
jle    11b4 <getnext+0x94>
nopl   0x0(%rax)
mov    %eax,%edi
xor    %esi,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <setbit@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    %ebp,%ebx
jg     11a0 <getnext+0x80>
mov    %ebp,%ebx
test   %ebx,%ebx
js     11d3 <getnext+0xb3>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%edi
mov    $0x1,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <setbit@plt>
add    $0xffffffff,%ebx
jb     11c0 <getnext+0xa0>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @getnext(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
store i32 0, i32* %4
br label %5
5: ; preds = %11, %1
%6 = load i32, i32* %2
%7 = load i32, i32* %3
%8 = call i64 @getbit(i32 %6, i32 %7)
%9 = icmp ne i64 %8, 0
%10 = xor i1 %9, true
br i1 %10, label %11, label %14
11: ; preds = %5
%12 = load i32, i32* %3
%13 = add nsw i32 %12, 1
store i32 %13, i32* %3
br label %5
14: ; preds = %5
br label %15
15: ; preds = %20, %14
%16 = load i32, i32* %2
%17 = load i32, i32* %3
%18 = call i64 @getbit(i32 %16, i32 %17)
%19 = icmp ne i64 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %25
20: ; preds = %15
%21 = load i32, i32* %4
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %4
%23 = load i32, i32* %3
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %3
br label %15
25: ; preds = %15
%26 = load i32, i32* %2
%27 = load i32, i32* %3
%28 = call i32 @setbit(i32 %26, i32 1, i32 %27)
store i32 %28, i32* %2
%29 = load i32, i32* %3
%30 = add nsw i32 %29, -1
store i32 %30, i32* %3
%31 = load i32, i32* %2
%32 = load i32, i32* %3
%33 = call i32 @setbit(i32 %31, i32 0, i32 %32)
store i32 %33, i32* %2
%34 = load i32, i32* %3
%35 = add nsw i32 %34, -1
store i32 %35, i32* %3
%36 = load i32, i32* %3
%37 = sub nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %3
br label %38
38: ; preds = %46, %25
%39 = load i32, i32* %3
%40 = load i32, i32* %4
%41 = icmp sgt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %49
42: ; preds = %38
%43 = load i32, i32* %2
%44 = load i32, i32* %3
%45 = call i32 @setbit(i32 %43, i32 0, i32 %44)
store i32 %45, i32* %2
br label %46
46: ; preds = %42
%47 = load i32, i32* %3
%48 = add nsw i32 %47, -1
store i32 %48, i32* %3
br label %38
49: ; preds = %38
%50 = load i32, i32* %3
br label %51
51: ; preds = %58, %49
%52 = load i32, i32* %3
%53 = icmp sge i32 %52, 0
br i1 %53, label %54, label %61
54: ; preds = %51
%55 = load i32, i32* %2
%56 = load i32, i32* %3
%57 = call i32 @setbit(i32 %55, i32 1, i32 %56)
store i32 %57, i32* %2
br label %58
58: ; preds = %54
%59 = load i32, i32* %3
%60 = add nsw i32 %59, -1
store i32 %60, i32* %3
br label %51
61: ; preds = %51
%62 = load i32, i32* %2
ret i32 %62
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @getnext(i32 %0) {
br label %2
2: ; preds = %2, %1
%3 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %6, %2 ]
%4 = tail call i64 @getbit(i32 %0, i32 %3)
%5 = icmp eq i64 %4, 0
%6 = add nuw nsw i32 %3, 1
br i1 %5, label %2, label %7
7: ; preds = %2
%8 = tail call i64 @getbit(i32 %0, i32 %3)
%9 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %9, label %17, label %10
10: ; preds = %7, %10
%11 = phi i32 [ %13, %10 ], [ 0, %7 ]
%12 = phi i32 [ %14, %10 ], [ %3, %7 ]
%13 = add nuw nsw i32 %11, 1
%14 = add nuw nsw i32 %12, 1
%15 = tail call i64 @getbit(i32 %0, i32 %14)
%16 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %10
17: ; preds = %10, %7
%18 = phi i32 [ %3, %7 ], [ %14, %10 ]
%19 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %13, %10 ]
%20 = tail call i32 @setbit(i32 %0, i32 1, i32 %18)
%21 = add nsw i32 %18, -1
%22 = tail call i32 @setbit(i32 %20, i32 0, i32 %21)
%23 = add nsw i32 %18, -3
%24 = icmp sgt i32 %23, %19
br i1 %24, label %29, label %25
25: ; preds = %29, %17
%26 = phi i32 [ %22, %17 ], [ %32, %29 ]
%27 = phi i32 [ %23, %17 ], [ %19, %29 ]
%28 = icmp sgt i32 %27, -1
br i1 %28, label %35, label %41
29: ; preds = %17, %29
%30 = phi i32 [ %33, %29 ], [ %23, %17 ]
%31 = phi i32 [ %32, %29 ], [ %22, %17 ]
%32 = tail call i32 @setbit(i32 %31, i32 0, i32 %30)
%33 = add nsw i32 %30, -1
%34 = icmp sgt i32 %33, %19
br i1 %34, label %29, label %25
35: ; preds = %25, %35
%36 = phi i32 [ %39, %35 ], [ %27, %25 ]
%37 = phi i32 [ %38, %35 ], [ %26, %25 ]
%38 = tail call i32 @setbit(i32 %37, i32 1, i32 %36)
%39 = add nsw i32 %36, -1
%40 = icmp eq i32 %36, 0
br i1 %40, label %41, label %35
41: ; preds = %35, %25
%42 = phi i32 [ %26, %25 ], [ %38, %35 ]
ret i32 %42
}