#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 /*<<< orphan*/ assert(int);
int /*<<< orphan*/ memcpy(unsigned int *, unsigned char const *, unsigned int);
scalar_t__ ones32(unsigned int);
double normalizedHammingDistance(const unsigned char *a, const unsigned char *b,
                                 unsigned int bitCount) {
  unsigned int offset = 0;
  unsigned int dist = 0;
  unsigned int *pa = (unsigned int *)a;
  unsigned int *pb = (unsigned int *)b;
  unsigned int bytesLeft = bitCount / 8;
  unsigned int xa = 0;
  unsigned int xb = 0;
  unsigned int remainderBits = bitCount & 7;
  assert(sizeof(unsigned int) == 4);
  while (bytesLeft >= 4) {
    unsigned int wa = *pa++;
    unsigned int wb = *pb++;
    dist += ones32(wa ^ wb);
    offset += 4;
    bytesLeft -= 4;
  }
  memcpy(&xa, a + offset, bytesLeft + (remainderBits ? 1 : 0));
  memcpy(&xb, b + offset, bytesLeft + (remainderBits ? 1 : 0));
  if (remainderBits) {
    ((unsigned char *)&xa)[bytesLeft] &= (1 << remainderBits) - 1;
    ((unsigned char *)&xb)[bytesLeft] &= (1 << remainderBits) - 1;
  }
  dist += ones32(xa ^ xb);
  return (double)dist / (double)bitCount;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<normalizedHammingDistance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
shr    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
and    $0x7,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    $0x1,%edi
call   1040 <assert@plt>
cmpl   $0x4,-0x34(%rbp)
jb     11eb <normalizedHammingDistance+0xbb>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rbp)
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%edi
xor    -0x48(%rbp),%edi
call   1030 <ones32@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
sub    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    118b <normalizedHammingDistance+0x5b>
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    %rax,%rsi
mov    -0x34(%rbp),%edx
mov    -0x40(%rbp),%edi
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x0,%edi
cmovne %ecx,%eax
add    %eax,%edx
lea    -0x38(%rbp),%rdi
call   1050 <memcpy@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    %rax,%rsi
mov    -0x34(%rbp),%edx
mov    -0x40(%rbp),%edi
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x0,%edi
cmovne %ecx,%eax
add    %eax,%edx
lea    -0x3c(%rbp),%rdi
call   1050 <memcpy@plt>
cmpl   $0x0,-0x40(%rbp)
je     127b <normalizedHammingDistance+0x14b>
mov    -0x40(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x34(%rbp),%eax
movzbl -0x38(%rbp,%rax,1),%ecx
and    %edx,%ecx
mov    %cl,-0x38(%rbp,%rax,1)
mov    -0x40(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x34(%rbp),%eax
movzbl -0x3c(%rbp,%rax,1),%ecx
and    %edx,%ecx
mov    %cl,-0x3c(%rbp,%rax,1)
mov    -0x38(%rbp),%edi
mov    -0x3c(%rbp),%eax
xor    %eax,%edi
call   1030 <ones32@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cvtsi2sd %rax,%xmm0
mov    -0x14(%rbp),%eax
cvtsi2sd %rax,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<normalizedHammingDistance>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %edx,%ebx
mov    %rsi,%r13
mov    %rdi,%r15
mov    %edx,%r14d
shr    $0x3,%r14d
movl   $0x0,0xc(%rsp)
movl   $0x0,0x8(%rsp)
mov    %edx,%eax
and    $0x7,%eax
mov    %eax,0x10(%rsp)
mov    $0x1,%edi
call   1040 <assert@plt>
mov    %ebx,0x14(%rsp)
cmp    $0x20,%ebx
jb     11a2 <normalizedHammingDistance+0x72>
xor    %ebp,%ebp
xor    %ebx,%ebx
nopl   (%rax)
mov    0x0(%r13,%rbp,1),%edi
xor    (%r15,%rbp,1),%edi
call   1030 <ones32@plt>
add    %eax,%ebx
add    $0xfffffffc,%r14d
add    $0x4,%rbp
cmp    $0x3,%r14d
ja     1180 <normalizedHammingDistance+0x50>
mov    %ebp,%eax
jmp    11a6 <normalizedHammingDistance+0x76>
xor    %ebx,%ebx
xor    %eax,%eax
add    %rax,%r15
xor    %r12d,%r12d
mov    0x10(%rsp),%ebp
test   %ebp,%ebp
setne  %r12b
add    %r14d,%r12d
lea    0xc(%rsp),%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %r12d,%edx
mov    %rax,%r15
call   1050 <memcpy@plt>
add    %r15,%r13
lea    0x8(%rsp),%rdi
mov    %r13,%rsi
mov    %r12d,%edx
call   1050 <memcpy@plt>
test   %ebp,%ebp
je     11f9 <normalizedHammingDistance+0xc9>
mov    $0xffffffff,%eax
mov    %ebp,%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %r14d,%ecx
not    %al
and    %al,0xc(%rsp,%rcx,1)
and    %al,0x8(%rsp,%rcx,1)
mov    0x8(%rsp),%edi
xor    0xc(%rsp),%edi
call   1030 <ones32@plt>
add    %ebx,%eax
cvtsi2sd %rax,%xmm0
mov    0x14(%rsp),%eax
cvtsi2sd %rax,%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define double @normalizedHammingDistance(i8* %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
%17 = load i8*, i8** %4
%18 = bitcast i8* %17 to i32*
store i32* %18, i32** %9
%19 = load i8*, i8** %5
%20 = bitcast i8* %19 to i32*
store i32* %20, i32** %10
%21 = load i32, i32* %6
%22 = udiv i32 %21, 8
store i32 %22, i32* %11
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %13
%23 = load i32, i32* %6
%24 = and i32 %23, 7
store i32 %24, i32* %14
%25 = call i32 @assert(i32 1)
br label %26
26: ; preds = %29, %3
%27 = load i32, i32* %11
%28 = icmp uge i32 %27, 4
br i1 %28, label %29, label %48
29: ; preds = %26
%30 = load i32*, i32** %9
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i32 1
store i32* %31, i32** %9
%32 = load i32, i32* %30
store i32 %32, i32* %15
%33 = load i32*, i32** %10
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i32 1
store i32* %34, i32** %10
%35 = load i32, i32* %33
store i32 %35, i32* %16
%36 = load i32, i32* %15
%37 = load i32, i32* %16
%38 = xor i32 %36, %37
%39 = call i64 @ones32(i32 %38)
%40 = load i32, i32* %8
%41 = zext i32 %40 to i64
%42 = add nsw i64 %41, %39
%43 = trunc i64 %42 to i32
store i32 %43, i32* %8
%44 = load i32, i32* %7
%45 = add i32 %44, 4
store i32 %45, i32* %7
%46 = load i32, i32* %11
%47 = sub i32 %46, 4
store i32 %47, i32* %11
br label %26
48: ; preds = %26
%49 = load i8*, i8** %4
%50 = load i32, i32* %7
%51 = zext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %49, i64 %51
%53 = load i32, i32* %11
%54 = load i32, i32* %14
%55 = icmp ne i32 %54, 0
%56 = zext i1 %55 to i64
%57 = select i1 %55, i32 1, i32 0
%58 = add i32 %53, %57
%59 = call i32 @memcpy(i32* %12, i8* %52, i32 %58)
%60 = load i8*, i8** %5
%61 = load i32, i32* %7
%62 = zext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i8, i8* %60, i64 %62
%64 = load i32, i32* %11
%65 = load i32, i32* %14
%66 = icmp ne i32 %65, 0
%67 = zext i1 %66 to i64
%68 = select i1 %66, i32 1, i32 0
%69 = add i32 %64, %68
%70 = call i32 @memcpy(i32* %13, i8* %63, i32 %69)
%71 = load i32, i32* %14
%72 = icmp ne i32 %71, 0
br i1 %72, label %73, label %96
73: ; preds = %48
%74 = load i32, i32* %14
%75 = shl i32 1, %74
%76 = sub nsw i32 %75, 1
%77 = bitcast i32* %12 to i8*
%78 = load i32, i32* %11
%79 = zext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i8, i8* %77, i64 %79
%81 = load i8, i8* %80
%82 = zext i8 %81 to i32
%83 = and i32 %82, %76
%84 = trunc i32 %83 to i8
store i8 %84, i8* %80
%85 = load i32, i32* %14
%86 = shl i32 1, %85
%87 = sub nsw i32 %86, 1
%88 = bitcast i32* %13 to i8*
%89 = load i32, i32* %11
%90 = zext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i8, i8* %88, i64 %90
%92 = load i8, i8* %91
%93 = zext i8 %92 to i32
%94 = and i32 %93, %87
%95 = trunc i32 %94 to i8
store i8 %95, i8* %91
br label %96
96: ; preds = %73, %48
%97 = load i32, i32* %12
%98 = load i32, i32* %13
%99 = xor i32 %97, %98
%100 = call i64 @ones32(i32 %99)
%101 = load i32, i32* %8
%102 = zext i32 %101 to i64
%103 = add nsw i64 %102, %100
%104 = trunc i64 %103 to i32
store i32 %104, i32* %8
%105 = load i32, i32* %8
%106 = uitofp i32 %105 to double
%107 = load i32, i32* %6
%108 = uitofp i32 %107 to double
%109 = fdiv double %106, %108
ret double %109
}

LLVM IR (-O2):
define double @normalizedHammingDistance(i8* %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = lshr i32 %2, 3
%7 = bitcast i32* %4 to i8*
store i32 0, i32* %4
%8 = bitcast i32* %5 to i8*
store i32 0, i32* %5
%9 = and i32 %2, 7
%10 = tail call i32 @assert(i32 1)
%11 = icmp ugt i32 %2, 31
br i1 %11, label %12, label %34
12: ; preds = %3
%13 = bitcast i8* %1 to i32*
%14 = bitcast i8* %0 to i32*
br label %15
15: ; preds = %12, %15
%16 = phi i32 [ %28, %15 ], [ 0, %12 ]
%17 = phi i64 [ %30, %15 ], [ 0, %12 ]
%18 = phi i32* [ %21, %15 ], [ %14, %12 ]
%19 = phi i32 [ %29, %15 ], [ %6, %12 ]
%20 = phi i32* [ %23, %15 ], [ %13, %12 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 1
%22 = load i32, i32* %18
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 1
%24 = load i32, i32* %20
%25 = xor i32 %24, %22
%26 = tail call i64 @ones32(i32 %25)
%27 = add nsw i64 %26, %17
%28 = add i32 %16, 4
%29 = add i32 %19, -4
%30 = and i64 %27, 4294967295
%31 = icmp ugt i32 %29, 3
br i1 %31, label %15, label %32
32: ; preds = %15
%33 = zext i32 %28 to i64
br label %34
34: ; preds = %32, %3
%35 = phi i32 [ %6, %3 ], [ %29, %32 ]
%36 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %30, %32 ]
%37 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %33, %32 ]
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %37
%39 = icmp eq i32 %9, 0
%40 = xor i1 %39, true
%41 = zext i1 %40 to i32
%42 = add nuw nsw i32 %35, %41
%43 = call i32 @memcpy(i32* %4, i8* %38, i32 %42)
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %37
%45 = call i32 @memcpy(i32* %5, i8* %44, i32 %42)
br i1 %39, label %57, label %46
46: ; preds = %34
%47 = shl nsw i32 -1, %9
%48 = zext i32 %35 to i64
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %7, i64 %48
%50 = load i8, i8* %49
%51 = trunc i32 %47 to i8
%52 = xor i8 %51, -1
%53 = and i8 %50, %52
store i8 %53, i8* %49
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %8, i64 %48
%55 = load i8, i8* %54
%56 = and i8 %55, %52
store i8 %56, i8* %54
br label %57
57: ; preds = %46, %34
%58 = load i32, i32* %4
%59 = load i32, i32* %5
%60 = xor i32 %59, %58
%61 = call i64 @ones32(i32 %60)
%62 = add nsw i64 %61, %36
%63 = trunc i64 %62 to i32
%64 = uitofp i32 %63 to double
%65 = uitofp i32 %2 to double
%66 = fdiv double %64, %65
ret double %66
}