int singleNumber(int *nums, int numsSize) {
  int p = 0, q = 0, i, t;
  for (i = 0; i < numsSize; ++i) {
    q ^= p & nums[i];
    p ^= nums[i];
    t = ~(p & q);
    p &= t;
    q &= t;
  }
  return p;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<singleNumber>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    117d <singleNumber+0x7d>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
and    (%rcx,%rdx,4),%eax
xor    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
xor    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
and    -0x14(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1120 <singleNumber+0x20>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<singleNumber>:
test   %esi,%esi
jle    111e <singleNumber+0x1e>
mov    %esi,%r8d
cmp    $0x1,%esi
jne    1121 <singleNumber+0x21>
mov    $0xffffffff,%esi
xor    %r11d,%r11d
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r8b
jne    1172 <singleNumber+0x72>
jmp    1178 <singleNumber+0x78>
xor    %eax,%eax
ret
mov    %r8d,%r9d
and    $0xfffffffe,%r9d
xor    %r11d,%r11d
xor    %eax,%eax
xor    %esi,%esi
nop
mov    (%rdi,%r11,4),%edx
mov    0x4(%rdi,%r11,4),%r10d
mov    %edx,%ecx
and    %eax,%ecx
xor    %esi,%ecx
xor    %eax,%edx
and    %edx,%esi
mov    %esi,%eax
not    %eax
and    %ecx,%eax
xor    %edx,%esi
mov    %esi,%ecx
xor    %r10d,%ecx
and    %esi,%r10d
xor    %eax,%r10d
and    %ecx,%eax
mov    %eax,%esi
not    %esi
and    %r10d,%esi
xor    %ecx,%eax
add    $0x2,%r11
cmp    %r11,%r9
jne    1130 <singleNumber+0x30>
not    %esi
test   $0x1,%r8b
je     1178 <singleNumber+0x78>
xor    (%rdi,%r11,4),%eax
and    %esi,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @singleNumber(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %40, %2
%10 = load i32, i32* %7
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %43
13: ; preds = %9
%14 = load i32, i32* %5
%15 = load i32*, i32** %3
%16 = load i32, i32* %7
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = and i32 %14, %19
%21 = load i32, i32* %6
%22 = xor i32 %21, %20
store i32 %22, i32* %6
%23 = load i32*, i32** %3
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = load i32, i32* %5
%29 = xor i32 %28, %27
store i32 %29, i32* %5
%30 = load i32, i32* %5
%31 = load i32, i32* %6
%32 = and i32 %30, %31
%33 = xor i32 %32, -1
store i32 %33, i32* %8
%34 = load i32, i32* %8
%35 = load i32, i32* %5
%36 = and i32 %35, %34
store i32 %36, i32* %5
%37 = load i32, i32* %8
%38 = load i32, i32* %6
%39 = and i32 %38, %37
store i32 %39, i32* %6
br label %40
40: ; preds = %13
%41 = load i32, i32* %7
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %7
br label %9
43: ; preds = %9
%44 = load i32, i32* %5
ret i32 %44
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @singleNumber(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %50
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = and i64 %5, 1
%7 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %7, label %39, label %8
8: ; preds = %4
%9 = and i64 %5, 4294967294
br label %10
10: ; preds = %10, %8
%11 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %34, %10 ]
%12 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %32, %10 ]
%13 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %33, %10 ]
%14 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %35, %10 ]
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
%16 = load i32, i32* %15
%17 = and i32 %16, %12
%18 = xor i32 %17, %13
%19 = xor i32 %16, %12
%20 = and i32 %19, %13
%21 = xor i32 %20, -1
%22 = xor i32 %20, %19
%23 = and i32 %18, %21
%24 = or i64 %11, 1
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = and i32 %26, %22
%28 = xor i32 %27, %23
%29 = xor i32 %26, %22
%30 = and i32 %29, %23
%31 = xor i32 %30, -1
%32 = xor i32 %30, %29
%33 = and i32 %28, %31
%34 = add nuw nsw i64 %11, 2
%35 = add i64 %14, 2
%36 = icmp eq i64 %35, %9
br i1 %36, label %37, label %10
37: ; preds = %10
%38 = xor i32 %33, -1
br label %39
39: ; preds = %37, %4
%40 = phi i32 [ undef, %4 ], [ %32, %37 ]
%41 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %34, %37 ]
%42 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %32, %37 ]
%43 = phi i32 [ -1, %4 ], [ %38, %37 ]
%44 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %44, label %50, label %45
45: ; preds = %39
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %41
%47 = load i32, i32* %46
%48 = xor i32 %47, %42
%49 = and i32 %48, %43
br label %50
50: ; preds = %45, %39, %2
%51 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %40, %39 ], [ %49, %45 ]
ret i32 %51
}