__attribute__((always_)) unsigned char max_char(unsigned int *hist) {
  unsigned char max = 0;
  unsigned int max_val = hist[0];
  for (int c = 1; c < 256; c++) {
    if (c == 0x91)
      continue;
    if (hist[c] > max_val) {
      max_val = hist[c];
      max = c;
    }
  }
  return max;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<max_char>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movb   $0x0,-0x9(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x100,-0x14(%rbp)
jge    1176 <max_char+0x76>
cmpl   $0x91,-0x14(%rbp)
jne    113b <max_char+0x3b>
jmp    1168 <max_char+0x68>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jbe    1163 <max_char+0x63>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %al,-0x9(%rbp)
jmp    1168 <max_char+0x68>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111c <max_char+0x1c>
movzbl -0x9(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<max_char>:
mov    (%rdi),%r8d
mov    $0x1,%edx
mov    $0x2,%esi
xor    %eax,%eax
jmp    1128 <max_char+0x28>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%rdx
add    $0x2,%rsi
cmp    $0x92,%rsi
je     1147 <max_char+0x47>
mov    -0x4(%rdi,%rsi,4),%ecx
cmp    %r8d,%ecx
movzbl %dl,%r9d
movzbl %al,%eax
cmova  %r9d,%eax
cmova  %ecx,%r8d
lea    0x1(%rdx),%rcx
cmp    $0x91,%rcx
je     1120 <max_char+0x20>
cmp    $0x100,%rcx
je     116f <max_char+0x6f>
mov    (%rdi,%rsi,4),%ecx
cmp    %r8d,%ecx
movzbl %al,%eax
cmova  %esi,%eax
cmova  %ecx,%r8d
jmp    1120 <max_char+0x20>
ret

LLVM IR (-O0):
define zeroext i8 @max_char(i32* %0) {
%2 = alloca i32*
%3 = alloca i8
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32* %0, i32** %2
store i8 0, i8* %3
%6 = load i32*, i32** %2
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 0
%8 = load i32, i32* %7
store i32 %8, i32* %4
store i32 1, i32* %5
br label %9
9: ; preds = %33, %1
%10 = load i32, i32* %5
%11 = icmp slt i32 %10, 256
br i1 %11, label %12, label %36
12: ; preds = %9
%13 = load i32, i32* %5
%14 = icmp eq i32 %13, 145
br i1 %14, label %15, label %16
15: ; preds = %12
br label %33
16: ; preds = %12
%17 = load i32*, i32** %2
%18 = load i32, i32* %5
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = load i32, i32* %4
%23 = icmp ugt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %32
24: ; preds = %16
%25 = load i32*, i32** %2
%26 = load i32, i32* %5
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
store i32 %29, i32* %4
%30 = load i32, i32* %5
%31 = trunc i32 %30 to i8
store i8 %31, i8* %3
br label %32
32: ; preds = %24, %16
br label %33
33: ; preds = %32, %15
%34 = load i32, i32* %5
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %5
br label %9
36: ; preds = %9
%37 = load i8, i8* %3
ret i8 %37
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i8 @max_char(i32* nocapture %0) {
%2 = load i32, i32* %0
br label %4
3: ; preds = %17
ret i8 %18
4: ; preds = %29, %1
%5 = phi i64 [ 1, %1 ], [ %32, %29 ]
%6 = phi i32 [ 1, %1 ], [ %33, %29 ]
%7 = phi i32 [ %2, %1 ], [ %31, %29 ]
%8 = phi i8 [ 0, %1 ], [ %30, %29 ]
%9 = icmp eq i64 %5, 145
br i1 %9, label %17, label %10
10: ; preds = %4
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
%12 = load i32, i32* %11
%13 = icmp ugt i32 %12, %7
%14 = trunc i32 %6 to i8
%15 = select i1 %13, i8 %14, i8 %8
%16 = select i1 %13, i32 %12, i32 %7
br label %17
17: ; preds = %10, %4
%18 = phi i8 [ %8, %4 ], [ %15, %10 ]
%19 = phi i32 [ %7, %4 ], [ %16, %10 ]
%20 = add nuw nsw i64 %5, 1
switch i64 %20, label %21 [
i64 256, label %3
i64 145, label %29
]
21: ; preds = %17
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %20
%23 = load i32, i32* %22
%24 = icmp ugt i32 %23, %19
%25 = trunc i32 %6 to i8
%26 = add i8 %25, 1
%27 = select i1 %24, i8 %26, i8 %18
%28 = select i1 %24, i32 %23, i32 %19
br label %29
29: ; preds = %17, %21
%30 = phi i8 [ %27, %21 ], [ %18, %17 ]
%31 = phi i32 [ %28, %21 ], [ %19, %17 ]
%32 = add nuw nsw i64 %5, 2
%33 = add nuw nsw i32 %6, 2
br label %4
}