#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 */
int ffs(int);
void sobolCPU(int n_vectors, int n_dimensions, unsigned int *directions,
              float *output) {
  unsigned int *v = directions;
  int d;
  for (d = 0; d < n_dimensions; d++) {
    unsigned int X = 0;
    output[n_vectors * d] = 0.0;
    int i;
    for (i = 1; i < n_vectors; i++) {
      X ^= v[ffs(~(i - 1)) - 1];
      output[i + n_vectors * d] = (float)X * 2.3283064E-10F;
    }
    v += 32;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sobolCPU>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11f0 <sobolCPU+0xe0>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11d4 <sobolCPU+0xc4>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%edi
neg    %edi
call   1030 <ffs@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0xffffffff,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cvtsi2ss %rax,%xmm0
movss  0xe56(%rip),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%edx
imul   -0x24(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1165 <sobolCPU+0x55>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x80,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1135 <sobolCPU+0x25>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sobolCPU>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    11e9 <sobolCPU+0xe9>
movslq %edi,%r10
mov    %esi,%r9d
mov    %r10d,%r8d
add    $0xffffffffffffffff,%r8
mov    %r8,%r15
and    $0xfffffffffffffffe,%r15
lea    0x4(%rcx),%r13
lea    0x0(,%r10,4),%r11
xor    %r12d,%r12d
movss  0xec3(%rip),%xmm0
jmp    1154 <sobolCPU+0x54>
nop
sub    $0xffffffffffffff80,%rdx
add    $0x1,%r12
add    %r11,%r13
cmp    %r9,%r12
je     11e9 <sobolCPU+0xe9>
mov    %r12,%r14
imul   %r10,%r14
movl   $0x0,(%rcx,%r14,4)
cmp    $0x2,%r10d
jl     1140 <sobolCPU+0x40>
xor    %ebx,%ebx
mov    $0x1,%esi
cmp    $0x2,%edi
je     11bf <sobolCPU+0xbf>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
bsf    %esi,%eax
xor    (%rdx,%rax,4),%ebx
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %rbx,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,-0x4(%r13,%rsi,4)
lea    0x1(%rsi),%rax
bsf    %eax,%ebp
xor    (%rdx,%rbp,4),%ebx
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %rbx,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,0x0(%r13,%rsi,4)
add    $0x2,%rsi
cmp    %r15,%rax
jne    1180 <sobolCPU+0x80>
test   $0x1,%r8b
je     1140 <sobolCPU+0x40>
bsf    %esi,%eax
xor    (%rdx,%rax,4),%ebx
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2ss %rbx,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
add    %rsi,%r14
movss  %xmm1,(%rcx,%r14,4)
jmp    1140 <sobolCPU+0x40>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @sobolCPU(i32 %0, i32 %1, i32* %2, float* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca float*
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store float* %3, float** %8
%13 = load i32*, i32** %7
store i32* %13, i32** %9
store i32 0, i32* %10
br label %14
14: ; preds = %58, %4
%15 = load i32, i32* %10
%16 = load i32, i32* %6
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %61
18: ; preds = %14
store i32 0, i32* %11
%19 = load float*, float** %8
%20 = load i32, i32* %5
%21 = load i32, i32* %10
%22 = mul nsw i32 %20, %21
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds float, float* %19, i64 %23
store float 0.000000e+00, float* %24
store i32 1, i32* %12
br label %25
25: ; preds = %52, %18
%26 = load i32, i32* %12
%27 = load i32, i32* %5
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %55
29: ; preds = %25
%30 = load i32*, i32** %9
%31 = load i32, i32* %12
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = xor i32 %32, -1
%34 = call i32 @ffs(i32 %33)
%35 = sub nsw i32 %34, 1
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = load i32, i32* %11
%40 = xor i32 %39, %38
store i32 %40, i32* %11
%41 = load i32, i32* %11
%42 = uitofp i32 %41 to float
%43 = fmul float %42, 0x3DF0000000000000
%44 = load float*, float** %8
%45 = load i32, i32* %12
%46 = load i32, i32* %5
%47 = load i32, i32* %10
%48 = mul nsw i32 %46, %47
%49 = add nsw i32 %45, %48
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds float, float* %44, i64 %50
store float %43, float* %51
br label %52
52: ; preds = %29
%53 = load i32, i32* %12
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %12
br label %25
55: ; preds = %25
%56 = load i32*, i32** %9
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 32
store i32* %57, i32** %9
br label %58
58: ; preds = %55
%59 = load i32, i32* %10
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %10
br label %14
61: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @sobolCPU(i32 %0, i32 %1, i32* nocapture %2, float* nocapture writeonly %3) {
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %6, label %68
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %0, 1
%8 = sext i32 %0 to i64
%9 = zext i32 %1 to i64
%10 = zext i32 %0 to i64
%11 = add nsw i64 %10, -1
%12 = and i64 %11, 1
%13 = icmp eq i32 %0, 2
%14 = and i64 %11, -2
%15 = icmp eq i64 %12, 0
br label %16
16: ; preds = %6, %64
%17 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %66, %64 ]
%18 = phi i32* [ %2, %6 ], [ %65, %64 ]
%19 = mul nsw i64 %17, %8
%20 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %19
store float 0.000000e+00, float* %20
br i1 %7, label %21, label %64
21: ; preds = %16
br i1 %13, label %50, label %22
22: ; preds = %21, %22
%23 = phi i64 [ %47, %22 ], [ 1, %21 ]
%24 = phi i32 [ %42, %22 ], [ 0, %21 ]
%25 = phi i64 [ %48, %22 ], [ 0, %21 ]
%26 = trunc i64 %23 to i32
%27 = tail call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %26, i1 true)
%28 = zext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = xor i32 %30, %24
%32 = uitofp i32 %31 to float
%33 = fmul float %32, 0x3DF0000000000000
%34 = add nsw i64 %23, %19
%35 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %34
store float %33, float* %35
%36 = add nuw nsw i64 %23, 1
%37 = trunc i64 %36 to i32
%38 = tail call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %37, i1 true)
%39 = zext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = xor i32 %41, %31
%43 = uitofp i32 %42 to float
%44 = fmul float %43, 0x3DF0000000000000
%45 = add nsw i64 %36, %19
%46 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %45
store float %44, float* %46
%47 = add nuw nsw i64 %23, 2
%48 = add i64 %25, 2
%49 = icmp eq i64 %48, %14
br i1 %49, label %50, label %22
50: ; preds = %22, %21
%51 = phi i64 [ 1, %21 ], [ %47, %22 ]
%52 = phi i32 [ 0, %21 ], [ %42, %22 ]
br i1 %15, label %64, label %53
53: ; preds = %50
%54 = trunc i64 %51 to i32
%55 = tail call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %54, i1 true)
%56 = zext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = xor i32 %58, %52
%60 = uitofp i32 %59 to float
%61 = fmul float %60, 0x3DF0000000000000
%62 = add nsw i64 %51, %19
%63 = getelementptr inbounds float, float* %3, i64 %62
store float %61, float* %63
br label %64
64: ; preds = %53, %50, %16
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 32
%66 = add nuw nsw i64 %17, 1
%67 = icmp eq i64 %66, %9
br i1 %67, label %68, label %16
68: ; preds = %64, %4
ret void
}