#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__ log2(double);
scalar_t__ pow(double, double);
int sum(int, int, int);
void bitSorter(int *sequence, int size) {
  int i, j, k, r;
  int log_size = (int)log2((double)size);
  for (i = 0; i < log_size; i++) {
    for (j = i; j > -1; j--) {
      int distance = (int)pow((double)2, (double)j);
      int blockSize = (int)pow((double)2, (double)(j + 1));
      for (k = 0; k < size; k = k + sum(k, blockSize, distance) + 1) {
        int c = k / ((int)pow((double)2, (double)(i + 1)));
        int pari = c % 2;
        if (((int)(sequence[k] > sequence[k + distance]) + pari) == 1) {
          int tmp = sequence[k];
          sequence[k] = sequence[k + distance];
          sequence[k + distance] = tmp;
        }
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bitSorter>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
cvtsi2sdl -0xc(%rbp),%xmm0
call   1030 <log2@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    12a4 <bitSorter+0x174>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0xffffffff,-0x14(%rbp)
jle    1291 <bitSorter+0x161>
cvtsi2sdl -0x14(%rbp),%xmm1
movsd  0xe84(%rip),%xmm0
call   1050 <pow@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  0xe6a(%rip),%xmm0
call   1050 <pow@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    127e <bitSorter+0x14e>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  0xe37(%rip),%xmm0
call   1050 <pow@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x38(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%edx
add    -0x24(%rbp),%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
setg   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
add    -0x30(%rbp),%eax
cmp    $0x1,%eax
jne    1253 <bitSorter+0x123>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1258 <bitSorter+0x128>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edi
mov    -0x28(%rbp),%esi
mov    -0x24(%rbp),%edx
call   1040 <sum@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11a5 <bitSorter+0x75>
jmp    1283 <bitSorter+0x153>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1165 <bitSorter+0x35>
jmp    1296 <bitSorter+0x166>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1153 <bitSorter+0x23>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bitSorter>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
cvtsi2sd %esi,%xmm0
call   1030 <log2@plt>
mov    %rax,0x10(%rsp)
test   %eax,%eax
jle    1249 <bitSorter+0x119>
xor    %eax,%eax
jmp    116e <bitSorter+0x3e>
xchg   %ax,%ax
mov    0xc(%rsp),%eax
cmp    0x10(%rsp),%eax
je     1249 <bitSorter+0x119>
mov    %eax,%ebx
lea    0x1(%rbx),%eax
mov    %eax,0xc(%rsp)
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  %xmm0,0x20(%rsp)
jmp    119e <bitSorter+0x6e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x18(%rsp),%rcx
lea    -0x1(%rcx),%eax
test   %ecx,%ecx
mov    %eax,%ebx
jle    1160 <bitSorter+0x30>
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %ebx,%xmm1
movsd  0xe53(%rip),%xmm0
call   1050 <pow@plt>
mov    %rax,%r13
mov    %rbx,0x18(%rsp)
lea    0x1(%rbx),%eax
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movsd  0xe34(%rip),%xmm0
call   1050 <pow@plt>
test   %r15d,%r15d
jle    1190 <bitSorter+0x60>
mov    %rax,%r12
xor    %ebp,%ebp
jmp    11f7 <bitSorter+0xc7>
nopl   (%rax)
mov    %ebp,%edi
mov    %r12d,%esi
mov    %r13d,%edx
call   1040 <sum@plt>
add    %eax,%ebp
add    $0x1,%ebp
cmp    %r15d,%ebp
jge    1190 <bitSorter+0x60>
movsd  0xe01(%rip),%xmm0
movsd  0x20(%rsp),%xmm1
call   1050 <pow@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    %ebp,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
and    $0xfffffffe,%ecx
sub    %ecx,%eax
movslq %ebp,%rcx
mov    (%r14,%rcx,4),%edx
lea    0x0(%rbp,%r13,1),%esi
movslq %esi,%rsi
mov    (%r14,%rsi,4),%edi
xor    %ebx,%ebx
cmp    %edi,%edx
setg   %bl
add    %eax,%ebx
cmp    $0x1,%ebx
jne    11e0 <bitSorter+0xb0>
mov    %edi,(%r14,%rcx,4)
mov    %edx,(%r14,%rsi,4)
jmp    11e0 <bitSorter+0xb0>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @bitSorter(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%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
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
%15 = load i32, i32* %4
%16 = sitofp i32 %15 to double
%17 = call i64 @log2(double %16)
%18 = trunc i64 %17 to i32
store i32 %18, i32* %9
store i32 0, i32* %5
br label %19
19: ; preds = %107, %2
%20 = load i32, i32* %5
%21 = load i32, i32* %9
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %110
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %5
store i32 %24, i32* %6
br label %25
25: ; preds = %103, %23
%26 = load i32, i32* %6
%27 = icmp sgt i32 %26, -1
br i1 %27, label %28, label %106
28: ; preds = %25
%29 = load i32, i32* %6
%30 = sitofp i32 %29 to double
%31 = call i64 @pow(double 2.000000e+00, double %30)
%32 = trunc i64 %31 to i32
store i32 %32, i32* %10
%33 = load i32, i32* %6
%34 = add nsw i32 %33, 1
%35 = sitofp i32 %34 to double
%36 = call i64 @pow(double 2.000000e+00, double %35)
%37 = trunc i64 %36 to i32
store i32 %37, i32* %11
store i32 0, i32* %7
br label %38
38: ; preds = %94, %28
%39 = load i32, i32* %7
%40 = load i32, i32* %4
%41 = icmp slt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %102
42: ; preds = %38
%43 = load i32, i32* %7
%44 = load i32, i32* %5
%45 = add nsw i32 %44, 1
%46 = sitofp i32 %45 to double
%47 = call i64 @pow(double 2.000000e+00, double %46)
%48 = trunc i64 %47 to i32
%49 = sdiv i32 %43, %48
store i32 %49, i32* %12
%50 = load i32, i32* %12
%51 = srem i32 %50, 2
store i32 %51, i32* %13
%52 = load i32*, i32** %3
%53 = load i32, i32* %7
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = load i32*, i32** %3
%58 = load i32, i32* %7
%59 = load i32, i32* %10
%60 = add nsw i32 %58, %59
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = icmp sgt i32 %56, %63
%65 = zext i1 %64 to i32
%66 = load i32, i32* %13
%67 = add nsw i32 %65, %66
%68 = icmp eq i32 %67, 1
br i1 %68, label %69, label %93
69: ; preds = %42
%70 = load i32*, i32** %3
%71 = load i32, i32* %7
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
store i32 %74, i32* %14
%75 = load i32*, i32** %3
%76 = load i32, i32* %7
%77 = load i32, i32* %10
%78 = add nsw i32 %76, %77
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %79
%81 = load i32, i32* %80
%82 = load i32*, i32** %3
%83 = load i32, i32* %7
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %84
store i32 %81, i32* %85
%86 = load i32, i32* %14
%87 = load i32*, i32** %3
%88 = load i32, i32* %7
%89 = load i32, i32* %10
%90 = add nsw i32 %88, %89
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 %91
store i32 %86, i32* %92
br label %93
93: ; preds = %69, %42
br label %94
94: ; preds = %93
%95 = load i32, i32* %7
%96 = load i32, i32* %7
%97 = load i32, i32* %11
%98 = load i32, i32* %10
%99 = call i32 @sum(i32 %96, i32 %97, i32 %98)
%100 = add nsw i32 %95, %99
%101 = add nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %7
br label %38
102: ; preds = %38
br label %103
103: ; preds = %102
%104 = load i32, i32* %6
%105 = add nsw i32 %104, -1
store i32 %105, i32* %6
br label %25
106: ; preds = %25
br label %107
107: ; preds = %106
%108 = load i32, i32* %5
%109 = add nsw i32 %108, 1
store i32 %109, i32* %5
br label %19
110: ; preds = %19
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bitSorter(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = sitofp i32 %1 to double
%4 = tail call i64 @log2(double %3)
%5 = trunc i64 %4 to i32
%6 = icmp sgt i32 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %50
7: ; preds = %2
%8 = icmp sgt i32 %1, 0
br label %9
9: ; preds = %48, %7
%10 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %11, %48 ]
%11 = add nuw nsw i32 %10, 1
%12 = sitofp i32 %11 to double
br label %13
13: ; preds = %9, %45
%14 = phi i32 [ %10, %9 ], [ %46, %45 ]
%15 = sitofp i32 %14 to double
%16 = tail call i64 @pow(double 2.000000e+00, double %15)
%17 = trunc i64 %16 to i32
%18 = add nuw nsw i32 %14, 1
%19 = sitofp i32 %18 to double
%20 = tail call i64 @pow(double 2.000000e+00, double %19)
%21 = trunc i64 %20 to i32
br i1 %8, label %22, label %45
22: ; preds = %13, %40
%23 = phi i32 [ %43, %40 ], [ 0, %13 ]
%24 = tail call i64 @pow(double 2.000000e+00, double %12)
%25 = trunc i64 %24 to i32
%26 = sdiv i32 %23, %25
%27 = srem i32 %26, 2
%28 = sext i32 %23 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = add nsw i32 %23, %17
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp sgt i32 %30, %34
%36 = zext i1 %35 to i32
%37 = add nsw i32 %27, %36
%38 = icmp eq i32 %37, 1
br i1 %38, label %39, label %40
39: ; preds = %22
store i32 %34, i32* %29
store i32 %30, i32* %33
br label %40
40: ; preds = %39, %22
%41 = tail call i32 @sum(i32 %23, i32 %21, i32 %17)
%42 = add nsw i32 %23, 1
%43 = add i32 %42, %41
%44 = icmp slt i32 %43, %1
br i1 %44, label %22, label %45
45: ; preds = %40, %13
%46 = add nsw i32 %14, -1
%47 = icmp sgt i32 %14, 0
br i1 %47, label %13, label %48
48: ; preds = %45
%49 = icmp eq i32 %11, %5
br i1 %49, label %50, label %9
50: ; preds = %48, %2
ret void
}