double HuffmanCost(const int *const population, int length) {
  static const int kHuffmanCodeOfHuffmanCodeSize = 19 * 3;
  static const double kSmallBias = 9.1;
  double retval = kHuffmanCodeOfHuffmanCodeSize - kSmallBias;
  int streak = 0;
  int i = 0;
  for (; i < length - 1; ++i) {
    ++streak;
    if (population[i] == population[i + 1]) {
      continue;
    }
  last_streak_hack:
    if (streak > 3) {
      if (population[i] == 0) {
        retval += 1.5625 + 0.234375 * streak;
      } else {
        retval += 2.578125 + 0.703125 * streak;
      }
    } else {
      if (population[i] == 0) {
        retval += 1.796875 * streak;
      } else {
        retval += 3.28125 * streak;
      }
    }
    streak = 0;
  }
  if (i == length - 1) {
    ++streak;
    goto last_streak_hack;
  }
  return retval;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<HuffmanCost>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movsd  0xeed(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    124e <HuffmanCost+0x14e>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1166 <HuffmanCost+0x66>
jmp    1240 <HuffmanCost+0x140>
jmp    116b <HuffmanCost+0x6b>
cmpl   $0x3,-0x1c(%rbp)
jle    11df <HuffmanCost+0xdf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    11b3 <HuffmanCost+0xb3>
cvtsi2sdl -0x1c(%rbp),%xmm0
movsd  0xe94(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xe90(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
jmp    11da <HuffmanCost+0xda>
cvtsi2sdl -0x1c(%rbp),%xmm0
movsd  0xe58(%rip),%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
movsd  0xe54(%rip),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
addsd  -0x18(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
jmp    1239 <HuffmanCost+0x139>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    1215 <HuffmanCost+0x115>
cvtsi2sdl -0x1c(%rbp),%xmm0
movsd  -0x18(%rbp),%xmm1
movsd  0xe0d(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
jmp    1234 <HuffmanCost+0x134>
cvtsi2sdl -0x1c(%rbp),%xmm0
movsd  -0x18(%rbp),%xmm1
movsd  0xde1(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x18(%rbp)
jmp    1239 <HuffmanCost+0x139>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1126 <HuffmanCost+0x26>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    126d <HuffmanCost+0x16d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    116b <HuffmanCost+0x6b>
movsd  -0x18(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<HuffmanCost>:
add    $0xffffffff,%esi
movslq %esi,%r8
xor    %ecx,%ecx
movsd  0xef0(%rip),%xmm0
movsd  0xf10(%rip),%xmm1
movsd  0xf10(%rip),%xmm2
movsd  0xef0(%rip),%xmm3
movsd  0xef0(%rip),%xmm4
movsd  0xed8(%rip),%xmm5
movsd  0xec8(%rip),%xmm6
xor    %edx,%edx
jmp    1162 <HuffmanCost+0x62>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
test   %eax,%eax
je     11a5 <HuffmanCost+0xa5>
mulsd  %xmm6,%xmm7
addsd  %xmm7,%xmm0
xor    %edx,%edx
add    $0x1,%rcx
cmp    %r8,%rcx
jge    1180 <HuffmanCost+0x80>
add    $0x1,%edx
mov    (%rdi,%rcx,4),%eax
cmp    0x4(%rdi,%rcx,4),%eax
je     115e <HuffmanCost+0x5e>
jmp    1188 <HuffmanCost+0x88>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
cmp    %rcx,%rsi
jne    11b5 <HuffmanCost+0xb5>
add    $0x1,%edx
mov    (%rdi,%rcx,4),%eax
xorps  %xmm7,%xmm7
cvtsi2sd %edx,%xmm7
cmp    $0x4,%edx
jl     1150 <HuffmanCost+0x50>
test   %eax,%eax
je     11ab <HuffmanCost+0xab>
mulsd  %xmm3,%xmm7
addsd  %xmm4,%xmm7
jmp    1158 <HuffmanCost+0x58>
mulsd  %xmm5,%xmm7
jmp    1158 <HuffmanCost+0x58>
mulsd  %xmm1,%xmm7
addsd  %xmm2,%xmm7
jmp    1158 <HuffmanCost+0x58>
ret

LLVM IR (-O0):
@HuffmanCost.kHuffmanCodeOfHuffmanCodeSize = internal constant i32 57
@HuffmanCost.kSmallBias = internal constant double 9.100000e+00
define double @HuffmanCost(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca double
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store double 4.790000e+01, double* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %72, %2
%9 = load i32, i32* %7
%10 = load i32, i32* %4
%11 = sub nsw i32 %10, 1
%12 = icmp slt i32 %9, %11
br i1 %12, label %13, label %75
13: ; preds = %8
%14 = load i32, i32* %6
%15 = add nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %6
%16 = load i32*, i32** %3
%17 = load i32, i32* %7
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load i32*, i32** %3
%22 = load i32, i32* %7
%23 = add nsw i32 %22, 1
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = icmp eq i32 %20, %26
br i1 %27, label %28, label %29
28: ; preds = %13
br label %72
29: ; preds = %13
br label %30
30: ; preds = %80, %29
%31 = load i32, i32* %6
%32 = icmp sgt i32 %31, 3
br i1 %32, label %33, label %53
33: ; preds = %30
%34 = load i32*, i32** %3
%35 = load i32, i32* %7
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp eq i32 %38, 0
br i1 %39, label %40, label %46
40: ; preds = %33
%41 = load i32, i32* %6
%42 = sitofp i32 %41 to double
%43 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 2.343750e-01, double %42, double 1.562500e+00)
%44 = load double, double* %5
%45 = fadd double %44, %43
store double %45, double* %5
br label %52
46: ; preds = %33
%47 = load i32, i32* %6
%48 = sitofp i32 %47 to double
%49 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 7.031250e-01, double %48, double 0x4004A00000000000)
%50 = load double, double* %5
%51 = fadd double %50, %49
store double %51, double* %5
br label %52
52: ; preds = %46, %40
br label %71
53: ; preds = %30
%54 = load i32*, i32** %3
%55 = load i32, i32* %7
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = icmp eq i32 %58, 0
br i1 %59, label %60, label %65
60: ; preds = %53
%61 = load i32, i32* %6
%62 = sitofp i32 %61 to double
%63 = load double, double* %5
%64 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 0x3FFCC00000000000, double %62, double %63)
store double %64, double* %5
br label %70
65: ; preds = %53
%66 = load i32, i32* %6
%67 = sitofp i32 %66 to double
%68 = load double, double* %5
%69 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 3.281250e+00, double %67, double %68)
store double %69, double* %5
br label %70
70: ; preds = %65, %60
br label %71
71: ; preds = %70, %52
store i32 0, i32* %6
br label %72
72: ; preds = %71, %28
%73 = load i32, i32* %7
%74 = add nsw i32 %73, 1
store i32 %74, i32* %7
br label %8
75: ; preds = %8
%76 = load i32, i32* %7
%77 = load i32, i32* %4
%78 = sub nsw i32 %77, 1
%79 = icmp eq i32 %76, %78
br i1 %79, label %80, label %83
80: ; preds = %75
%81 = load i32, i32* %6
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %6
br label %30
83: ; preds = %75
%84 = load double, double* %5
ret double %84
}

LLVM IR (-O2):
define double @HuffmanCost(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = add nsw i32 %1, -1
%4 = sext i32 %3 to i64
%5 = zext i32 %3 to i64
br label %6
6: ; preds = %38, %2
%7 = phi i64 [ %41, %38 ], [ 0, %2 ]
%8 = phi double [ %39, %38 ], [ 4.790000e+01, %2 ]
%9 = phi i32 [ %40, %38 ], [ 0, %2 ]
%10 = icmp slt i64 %7, %4
br i1 %10, label %11, label %42
11: ; preds = %6
%12 = add nsw i32 %9, 1
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%14 = load i32, i32* %13
%15 = add nuw nsw i64 %7, 1
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp eq i32 %14, %17
br i1 %18, label %38, label %19
19: ; preds = %11, %44
%20 = phi i32 [ %12, %11 ], [ %45, %44 ]
%21 = icmp sgt i32 %20, 3
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%23 = load i32, i32* %22
%24 = icmp eq i32 %23, 0
%25 = sitofp i32 %20 to double
br i1 %21, label %26, label %33
26: ; preds = %19
br i1 %24, label %27, label %30
27: ; preds = %26
%28 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %25, double 2.343750e-01, double 1.562500e+00)
%29 = fadd double %8, %28
br label %38
30: ; preds = %26
%31 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %25, double 7.031250e-01, double 0x4004A00000000000)
%32 = fadd double %8, %31
br label %38
33: ; preds = %19
br i1 %24, label %34, label %36
34: ; preds = %33
%35 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %25, double 0x3FFCC00000000000, double %8)
br label %38
36: ; preds = %33
%37 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %25, double 3.281250e+00, double %8)
br label %38
38: ; preds = %30, %27, %36, %34, %11
%39 = phi double [ %8, %11 ], [ %29, %27 ], [ %32, %30 ], [ %35, %34 ], [ %37, %36 ]
%40 = phi i32 [ %12, %11 ], [ 0, %27 ], [ 0, %30 ], [ 0, %34 ], [ 0, %36 ]
%41 = add nuw i64 %7, 1
br label %6
42: ; preds = %6
%43 = icmp eq i64 %7, %5
br i1 %43, label %44, label %46
44: ; preds = %42
%45 = add nsw i32 %9, 1
br label %19
46: ; preds = %42
ret double %8
}