#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 uint64_t;

/* Variables and functions */
uint64_t bit_gather_u64(const uint64_t _value, const uint64_t _mask) {
  uint64_t gathered = 0;
  int value_offset = 0;
  for (int bit_pos = 0; bit_pos < 64; ++bit_pos) {
    if ((_mask >> bit_pos) & 0x01) {
      const int value_bit = (_value >> bit_pos) & 0x01;
      gathered |= value_bit << value_offset;
      ++value_offset;
    }
  }
  return gathered;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bit_gather_u64>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x40,-0x14(%rbp)
jge    1175 <bit_gather_u64+0x75>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1162 <bit_gather_u64+0x62>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
and    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
or     -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1167 <bit_gather_u64+0x67>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111f <bit_gather_u64+0x1f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bit_gather_u64>:
xor    %eax,%eax
xor    %r9d,%r9d
xor    %r8d,%r8d
jmp    111a <bit_gather_u64+0x1a>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x2,%r9d
cmp    $0x40,%r9d
je     1152 <bit_gather_u64+0x52>
bt     %r9d,%esi
jae    1135 <bit_gather_u64+0x35>
mov    %edi,%edx
mov    %r9d,%ecx
shr    %cl,%edx
and    $0x1,%edx
mov    %r8d,%ecx
shl    %cl,%edx
or     %edx,%eax
add    $0x1,%r8d
lea    0x1(%r9),%ecx
bt     %ecx,%esi
jae    1110 <bit_gather_u64+0x10>
mov    %edi,%edx
shr    %cl,%edx
and    $0x1,%edx
mov    %r8d,%ecx
shl    %cl,%edx
or     %edx,%eax
add    $0x1,%r8d
jmp    1110 <bit_gather_u64+0x10>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @bit_gather_u64(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 = %31, %2
%10 = load i32, i32* %7
%11 = icmp slt i32 %10, 64
br i1 %11, label %12, label %34
12: ; preds = %9
%13 = load i32, i32* %4
%14 = load i32, i32* %7
%15 = ashr i32 %13, %14
%16 = and i32 %15, 1
%17 = icmp ne i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %30
18: ; preds = %12
%19 = load i32, i32* %3
%20 = load i32, i32* %7
%21 = ashr i32 %19, %20
%22 = and i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %8
%23 = load i32, i32* %8
%24 = load i32, i32* %6
%25 = shl i32 %23, %24
%26 = load i32, i32* %5
%27 = or i32 %26, %25
store i32 %27, i32* %5
%28 = load i32, i32* %6
%29 = add nsw i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %6
br label %30
30: ; preds = %18, %12
br label %31
31: ; preds = %30
%32 = load i32, i32* %7
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %7
br label %9
34: ; preds = %9
%35 = load i32, i32* %5
ret i32 %35
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @bit_gather_u64(i32 %0, i32 %1) {
br label %4
3: ; preds = %30
ret i32 %32
4: ; preds = %30, %2
%5 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %32, %30 ]
%6 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %33, %30 ]
%7 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %31, %30 ]
%8 = shl nuw i32 1, %6
%9 = and i32 %8, %1
%10 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %10, label %17, label %11
11: ; preds = %4
%12 = lshr i32 %0, %6
%13 = and i32 %12, 1
%14 = shl nuw i32 %13, %7
%15 = or i32 %14, %5
%16 = add nsw i32 %7, 1
br label %17
17: ; preds = %4, %11
%18 = phi i32 [ %16, %11 ], [ %7, %4 ]
%19 = phi i32 [ %15, %11 ], [ %5, %4 ]
%20 = or i32 %6, 1
%21 = shl nuw i32 1, %20
%22 = and i32 %21, %1
%23 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %23, label %30, label %24
24: ; preds = %17
%25 = lshr i32 %0, %20
%26 = and i32 %25, 1
%27 = shl nuw i32 %26, %18
%28 = or i32 %27, %19
%29 = add nsw i32 %18, 1
br label %30
30: ; preds = %24, %17
%31 = phi i32 [ %29, %24 ], [ %18, %17 ]
%32 = phi i32 [ %28, %24 ], [ %19, %17 ]
%33 = add nuw nsw i32 %6, 2
%34 = icmp eq i32 %33, 64
br i1 %34, label %3, label %4
}