#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 */
typedef int uint16_t;

/* Variables and functions */
void Update(uint16_t *state, uint16_t *t1, uint16_t *t2, uint16_t *t3,
            uint16_t *stream) {
  uint16_t x1, x2, x3, x4, x5;
  x1 = (state[3] << 2) ^ (state[4] >> 14);
  x4 = (state[4] << 13) ^ (state[5] >> 3);
  *t1 = x1 ^ x4;
  x1 = (state[9] << 2) ^ (state[10] >> 14);
  x4 = (state[10] << 1) ^ (state[11] >> 15);
  *t2 = x1 ^ x4;
  x1 = (state[14] << 3) ^ (state[15] >> 13);
  x4 = state[17];
  *t3 = x1 ^ x4;
  *stream ^= *t1 ^ *t2 ^ *t3;
  x2 = (state[4] << 11) ^ (state[5] >> 5);
  x3 = (state[4] << 12) ^ (state[5] >> 4);
  x5 = (state[9] << 11) ^ (state[10] >> 5);
  *t1 ^= (x2 & x3) ^ x5;
  x2 = (state[9] << 15) ^ (state[10] >> 1);
  x3 = state[10];
  x5 = (state[15] << 8) ^ (state[16] >> 8);
  *t2 ^= (x2 & x3) ^ x5;
  x2 = (state[16] << 14) ^ (state[17] >> 2);
  x3 = (state[16] << 15) ^ (state[17] >> 1);
  x5 = (state[3] << 5) ^ (state[4] >> 11);
  *t3 ^= (x2 & x3) ^ x5;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Update>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0xc(%rax),%eax
shl    $0x2,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x10(%rcx),%ecx
sar    $0xe,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%eax
shl    $0xd,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x14(%rcx),%ecx
sar    $0x3,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
xor    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x24(%rax),%eax
shl    $0x2,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x28(%rcx),%ecx
sar    $0xe,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x28(%rax),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x2c(%rcx),%ecx
sar    $0xf,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
xor    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x38(%rax),%eax
shl    $0x3,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x3c(%rcx),%ecx
sar    $0xd,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x44(%rax),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
xor    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%eax
shl    $0xb,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x14(%rcx),%ecx
sar    $0x5,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%eax
shl    $0xc,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x14(%rcx),%ecx
sar    $0x4,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x24(%rax),%eax
shl    $0xb,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x28(%rcx),%ecx
sar    $0x5,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%ecx
and    -0x34(%rbp),%ecx
xor    -0x3c(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x24(%rax),%eax
shl    $0xf,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x28(%rcx),%ecx
sar    $0x1,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x28(%rax),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x3c(%rax),%eax
shl    $0x8,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x40(%rcx),%ecx
sar    $0x8,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%ecx
and    -0x34(%rbp),%ecx
xor    -0x3c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x40(%rax),%eax
shl    $0xe,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x44(%rcx),%ecx
sar    $0x2,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x40(%rax),%eax
shl    $0xf,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x44(%rcx),%ecx
sar    $0x1,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0xc(%rax),%eax
shl    $0x5,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x10(%rcx),%ecx
sar    $0xb,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%ecx
and    -0x34(%rbp),%ecx
xor    -0x3c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Update>:
mov    0xc(%rdi),%r9d
mov    0x10(%rdi),%r10d
shl    $0x2,%r9d
mov    %r10d,%r11d
sar    $0xe,%r11d
xor    %r9d,%r11d
shl    $0xd,%r10d
mov    0x14(%rdi),%eax
sar    $0x3,%eax
xor    %r10d,%eax
xor    %r11d,%eax
mov    %eax,(%rsi)
mov    0x24(%rdi),%r9d
mov    0x28(%rdi),%r10d
shl    $0x2,%r9d
mov    %r10d,%r11d
sar    $0xe,%r11d
xor    %r9d,%r11d
add    %r10d,%r10d
mov    0x2c(%rdi),%eax
sar    $0xf,%eax
xor    %r10d,%eax
xor    %r11d,%eax
mov    %eax,(%rdx)
mov    0x38(%rdi),%r9d
mov    0x3c(%rdi),%eax
shl    $0x3,%r9d
sar    $0xd,%eax
xor    %r9d,%eax
xor    0x44(%rdi),%eax
mov    %eax,(%rcx)
xor    (%rsi),%eax
xor    (%rdx),%eax
xor    %eax,(%r8)
mov    0x10(%rdi),%r8d
mov    0x14(%rdi),%r11d
mov    %r8d,%r9d
shl    $0xb,%r9d
mov    %r11d,%r10d
sar    $0x5,%r10d
xor    %r9d,%r10d
shl    $0xc,%r8d
sar    $0x4,%r11d
xor    %r8d,%r11d
and    %r10d,%r11d
mov    0x24(%rdi),%r8d
shl    $0xb,%r8d
mov    0x28(%rdi),%eax
sar    $0x5,%eax
xor    %r8d,%eax
xor    %r11d,%eax
xor    %eax,(%rsi)
mov    0x24(%rdi),%eax
mov    0x28(%rdi),%r8d
shl    $0xf,%eax
mov    %r8d,%esi
sar    %esi
xor    %eax,%esi
mov    0x3c(%rdi),%r9d
shl    $0x8,%r9d
mov    0x40(%rdi),%eax
sar    $0x8,%eax
xor    %r9d,%eax
and    %r8d,%esi
xor    %eax,%esi
xor    %esi,(%rdx)
mov    0x40(%rdi),%eax
mov    %eax,%r8d
shl    $0xe,%r8d
mov    0x44(%rdi),%esi
mov    %esi,%edx
sar    $0x2,%edx
xor    %r8d,%edx
shl    $0xf,%eax
sar    %esi
xor    %eax,%esi
and    %edx,%esi
mov    0xc(%rdi),%eax
mov    0x10(%rdi),%edx
shl    $0x5,%eax
sar    $0xb,%edx
xor    %eax,%edx
xor    %esi,%edx
xor    %edx,(%rcx)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @Update(i32* %0, i32* %1, i32* %2, i32* %3, i32* %4) {
%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
store i32* %0, i32** %6
store i32* %1, i32** %7
store i32* %2, i32** %8
store i32* %3, i32** %9
store i32* %4, i32** %10
%16 = load i32*, i32** %6
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 3
%18 = load i32, i32* %17
%19 = shl i32 %18, 2
%20 = load i32*, i32** %6
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 4
%22 = load i32, i32* %21
%23 = ashr i32 %22, 14
%24 = xor i32 %19, %23
store i32 %24, i32* %11
%25 = load i32*, i32** %6
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 4
%27 = load i32, i32* %26
%28 = shl i32 %27, 13
%29 = load i32*, i32** %6
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 5
%31 = load i32, i32* %30
%32 = ashr i32 %31, 3
%33 = xor i32 %28, %32
store i32 %33, i32* %14
%34 = load i32, i32* %11
%35 = load i32, i32* %14
%36 = xor i32 %34, %35
%37 = load i32*, i32** %7
store i32 %36, i32* %37
%38 = load i32*, i32** %6
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 9
%40 = load i32, i32* %39
%41 = shl i32 %40, 2
%42 = load i32*, i32** %6
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 10
%44 = load i32, i32* %43
%45 = ashr i32 %44, 14
%46 = xor i32 %41, %45
store i32 %46, i32* %11
%47 = load i32*, i32** %6
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 10
%49 = load i32, i32* %48
%50 = shl i32 %49, 1
%51 = load i32*, i32** %6
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 11
%53 = load i32, i32* %52
%54 = ashr i32 %53, 15
%55 = xor i32 %50, %54
store i32 %55, i32* %14
%56 = load i32, i32* %11
%57 = load i32, i32* %14
%58 = xor i32 %56, %57
%59 = load i32*, i32** %8
store i32 %58, i32* %59
%60 = load i32*, i32** %6
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 14
%62 = load i32, i32* %61
%63 = shl i32 %62, 3
%64 = load i32*, i32** %6
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 15
%66 = load i32, i32* %65
%67 = ashr i32 %66, 13
%68 = xor i32 %63, %67
store i32 %68, i32* %11
%69 = load i32*, i32** %6
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 17
%71 = load i32, i32* %70
store i32 %71, i32* %14
%72 = load i32, i32* %11
%73 = load i32, i32* %14
%74 = xor i32 %72, %73
%75 = load i32*, i32** %9
store i32 %74, i32* %75
%76 = load i32*, i32** %7
%77 = load i32, i32* %76
%78 = load i32*, i32** %8
%79 = load i32, i32* %78
%80 = xor i32 %77, %79
%81 = load i32*, i32** %9
%82 = load i32, i32* %81
%83 = xor i32 %80, %82
%84 = load i32*, i32** %10
%85 = load i32, i32* %84
%86 = xor i32 %85, %83
store i32 %86, i32* %84
%87 = load i32*, i32** %6
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 4
%89 = load i32, i32* %88
%90 = shl i32 %89, 11
%91 = load i32*, i32** %6
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 5
%93 = load i32, i32* %92
%94 = ashr i32 %93, 5
%95 = xor i32 %90, %94
store i32 %95, i32* %12
%96 = load i32*, i32** %6
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %96, i64 4
%98 = load i32, i32* %97
%99 = shl i32 %98, 12
%100 = load i32*, i32** %6
%101 = getelementptr inbounds i32, i32* %100, i64 5
%102 = load i32, i32* %101
%103 = ashr i32 %102, 4
%104 = xor i32 %99, %103
store i32 %104, i32* %13
%105 = load i32*, i32** %6
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %105, i64 9
%107 = load i32, i32* %106
%108 = shl i32 %107, 11
%109 = load i32*, i32** %6
%110 = getelementptr inbounds i32, i32* %109, i64 10
%111 = load i32, i32* %110
%112 = ashr i32 %111, 5
%113 = xor i32 %108, %112
store i32 %113, i32* %15
%114 = load i32, i32* %12
%115 = load i32, i32* %13
%116 = and i32 %114, %115
%117 = load i32, i32* %15
%118 = xor i32 %116, %117
%119 = load i32*, i32** %7
%120 = load i32, i32* %119
%121 = xor i32 %120, %118
store i32 %121, i32* %119
%122 = load i32*, i32** %6
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %122, i64 9
%124 = load i32, i32* %123
%125 = shl i32 %124, 15
%126 = load i32*, i32** %6
%127 = getelementptr inbounds i32, i32* %126, i64 10
%128 = load i32, i32* %127
%129 = ashr i32 %128, 1
%130 = xor i32 %125, %129
store i32 %130, i32* %12
%131 = load i32*, i32** %6
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %131, i64 10
%133 = load i32, i32* %132
store i32 %133, i32* %13
%134 = load i32*, i32** %6
%135 = getelementptr inbounds i32, i32* %134, i64 15
%136 = load i32, i32* %135
%137 = shl i32 %136, 8
%138 = load i32*, i32** %6
%139 = getelementptr inbounds i32, i32* %138, i64 16
%140 = load i32, i32* %139
%141 = ashr i32 %140, 8
%142 = xor i32 %137, %141
store i32 %142, i32* %15
%143 = load i32, i32* %12
%144 = load i32, i32* %13
%145 = and i32 %143, %144
%146 = load i32, i32* %15
%147 = xor i32 %145, %146
%148 = load i32*, i32** %8
%149 = load i32, i32* %148
%150 = xor i32 %149, %147
store i32 %150, i32* %148
%151 = load i32*, i32** %6
%152 = getelementptr inbounds i32, i32* %151, i64 16
%153 = load i32, i32* %152
%154 = shl i32 %153, 14
%155 = load i32*, i32** %6
%156 = getelementptr inbounds i32, i32* %155, i64 17
%157 = load i32, i32* %156
%158 = ashr i32 %157, 2
%159 = xor i32 %154, %158
store i32 %159, i32* %12
%160 = load i32*, i32** %6
%161 = getelementptr inbounds i32, i32* %160, i64 16
%162 = load i32, i32* %161
%163 = shl i32 %162, 15
%164 = load i32*, i32** %6
%165 = getelementptr inbounds i32, i32* %164, i64 17
%166 = load i32, i32* %165
%167 = ashr i32 %166, 1
%168 = xor i32 %163, %167
store i32 %168, i32* %13
%169 = load i32*, i32** %6
%170 = getelementptr inbounds i32, i32* %169, i64 3
%171 = load i32, i32* %170
%172 = shl i32 %171, 5
%173 = load i32*, i32** %6
%174 = getelementptr inbounds i32, i32* %173, i64 4
%175 = load i32, i32* %174
%176 = ashr i32 %175, 11
%177 = xor i32 %172, %176
store i32 %177, i32* %15
%178 = load i32, i32* %12
%179 = load i32, i32* %13
%180 = and i32 %178, %179
%181 = load i32, i32* %15
%182 = xor i32 %180, %181
%183 = load i32*, i32** %9
%184 = load i32, i32* %183
%185 = xor i32 %184, %182
store i32 %185, i32* %183
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @Update(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture %3, i32* nocapture %4) {
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 3
%7 = load i32, i32* %6
%8 = shl i32 %7, 2
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 4
%10 = load i32, i32* %9
%11 = ashr i32 %10, 14
%12 = shl i32 %10, 13
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 5
%14 = load i32, i32* %13
%15 = ashr i32 %14, 3
%16 = xor i32 %11, %8
%17 = xor i32 %16, %12
%18 = xor i32 %17, %15
store i32 %18, i32* %1
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 9
%20 = load i32, i32* %19
%21 = shl i32 %20, 2
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 10
%23 = load i32, i32* %22
%24 = ashr i32 %23, 14
%25 = shl i32 %23, 1
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 11
%27 = load i32, i32* %26
%28 = ashr i32 %27, 15
%29 = xor i32 %24, %21
%30 = xor i32 %29, %25
%31 = xor i32 %30, %28
store i32 %31, i32* %2
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 14
%33 = load i32, i32* %32
%34 = shl i32 %33, 3
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 15
%36 = load i32, i32* %35
%37 = ashr i32 %36, 13
%38 = xor i32 %37, %34
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 17
%40 = load i32, i32* %39
%41 = xor i32 %38, %40
store i32 %41, i32* %3
%42 = load i32, i32* %1
%43 = load i32, i32* %2
%44 = load i32, i32* %4
%45 = xor i32 %41, %42
%46 = xor i32 %45, %43
%47 = xor i32 %46, %44
store i32 %47, i32* %4
%48 = load i32, i32* %9
%49 = shl i32 %48, 11
%50 = load i32, i32* %13
%51 = ashr i32 %50, 5
%52 = xor i32 %51, %49
%53 = shl i32 %48, 12
%54 = ashr i32 %50, 4
%55 = xor i32 %54, %53
%56 = load i32, i32* %19
%57 = shl i32 %56, 11
%58 = load i32, i32* %22
%59 = ashr i32 %58, 5
%60 = xor i32 %59, %57
%61 = and i32 %52, %55
%62 = xor i32 %60, %61
%63 = load i32, i32* %1
%64 = xor i32 %62, %63
store i32 %64, i32* %1
%65 = load i32, i32* %19
%66 = shl i32 %65, 15
%67 = load i32, i32* %22
%68 = ashr i32 %67, 1
%69 = xor i32 %68, %66
%70 = load i32, i32* %35
%71 = shl i32 %70, 8
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 16
%73 = load i32, i32* %72
%74 = ashr i32 %73, 8
%75 = xor i32 %74, %71
%76 = and i32 %69, %67
%77 = xor i32 %75, %76
%78 = load i32, i32* %2
%79 = xor i32 %77, %78
store i32 %79, i32* %2
%80 = load i32, i32* %72
%81 = shl i32 %80, 14
%82 = load i32, i32* %39
%83 = ashr i32 %82, 2
%84 = xor i32 %83, %81
%85 = shl i32 %80, 15
%86 = ashr i32 %82, 1
%87 = xor i32 %86, %85
%88 = load i32, i32* %6
%89 = shl i32 %88, 5
%90 = load i32, i32* %9
%91 = ashr i32 %90, 11
%92 = xor i32 %91, %89
%93 = and i32 %84, %87
%94 = xor i32 %92, %93
%95 = load i32, i32* %3
%96 = xor i32 %94, %95
store i32 %96, i32* %3
ret void
}