int igray_(int *n0, int *idir) {
  int n;
  unsigned long sh;
  unsigned long nn;
  n = *n0;
  if (*idir > 0)
    return (n ^ (n >> 1));
  sh = 1;
  nn = (n >> sh);
  while (nn > 0) {
    n ^= nn;
    sh <<= 1;
    nn = (n >> sh);
  }
  return (n);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<igray_>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmpl   $0x0,(%rax)
jle    1135 <igray_+0x35>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sar    $0x1,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    118b <igray_+0x8b>
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
sar    %cl,%eax
cltq
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
jbe    1185 <igray_+0x85>
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rax
xor    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
sar    %cl,%eax
cltq
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    114c <igray_+0x4c>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<igray_>:
mov    (%rdi),%eax
cmpl   $0x0,(%rsi)
jle    110e <igray_+0xe>
mov    %eax,%ecx
sar    %ecx
xor    %ecx,%eax
ret
cmp    $0x2,%eax
jb     112d <igray_+0x2d>
mov    %eax,%edx
sar    %edx
mov    $0x1,%ecx
nopl   0x0(%rax)
xor    %edx,%eax
add    %rcx,%rcx
mov    %eax,%edx
sar    %cl,%edx
test   %edx,%edx
jne    1120 <igray_+0x20>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @igray_(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1) {
%3 = load i32, i32* %0
%4 = load i32, i32* %1
%5 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %5, label %6, label %9
6: ; preds = %2
%7 = ashr i32 %3, 1
%8 = xor i32 %7, %3
br label %22
9: ; preds = %2
%10 = icmp ult i32 %3, 2
br i1 %10, label %22, label %11
11: ; preds = %9
%12 = ashr i32 %3, 1
br label %13
13: ; preds = %11, %13
%14 = phi i32 [ %20, %13 ], [ %12, %11 ]
%15 = phi i64 [ %18, %13 ], [ 1, %11 ]
%16 = phi i32 [ %17, %13 ], [ %3, %11 ]
%17 = xor i32 %14, %16
%18 = shl i64 %15, 1
%19 = trunc i64 %18 to i32
%20 = ashr i32 %17, %19
%21 = icmp eq i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %13
22: ; preds = %13, %9, %6
%23 = phi i32 [ %8, %6 ], [ %3, %9 ], [ %17, %13 ]
ret i32 %23
}