void gather_array_long_bpr(long *restrict out, const long *restrict in,
                           unsigned int n) {
  for (; n; --n) {
    long q = *in++, *p = out++;
    do
      if (q != 0) {
        unsigned int a_ = *p;
        unsigned int b_ = q;
        if (a_ == 0) {
          *p = b_;
          break;
        }
        for (;;) {
          if (a_ < b_)
            b_ >>= 1;
          else if (b_ < a_)
            a_ >>= 1;
          else
            break;
        }
        *p = a_;
      }
    while (0);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gather_array_long_bpr>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
je     11e5 <gather_array_long_bpr+0xe5>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rbp)
mov    (%rax),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     11cd <gather_array_long_bpr+0xcd>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jne    1179 <gather_array_long_bpr+0x79>
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
jmp    11d2 <gather_array_long_bpr+0xd2>
jmp    117e <gather_array_long_bpr+0x7e>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x30(%rbp),%eax
jae    1198 <gather_array_long_bpr+0x98>
mov    -0x30(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11bc <gather_array_long_bpr+0xbc>
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jae    11b2 <gather_array_long_bpr+0xb2>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11b7 <gather_array_long_bpr+0xb7>
jmp    11c1 <gather_array_long_bpr+0xc1>
jmp    11bc <gather_array_long_bpr+0xbc>
jmp    117e <gather_array_long_bpr+0x7e>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
jmp    11d2 <gather_array_long_bpr+0xd2>
jmp    11d7 <gather_array_long_bpr+0xd7>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    110f <gather_array_long_bpr+0xf>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gather_array_long_bpr>:
test   %edx,%edx
jne    1124 <gather_array_long_bpr+0x24>
ret
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %ecx,%eax
mov    %eax,%eax
mov    %rax,(%rdi)
add    $0x8,%rsi
add    $0x8,%rdi
add    $0xffffffff,%edx
je     1104 <gather_array_long_bpr+0x4>
mov    (%rsi),%rax
test   %rax,%rax
je     1117 <gather_array_long_bpr+0x17>
mov    (%rdi),%ecx
test   %ecx,%ecx
jne    1142 <gather_array_long_bpr+0x42>
jmp    1112 <gather_array_long_bpr+0x12>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
shr    %eax
cmp    %eax,%ecx
jb     1140 <gather_array_long_bpr+0x40>
jbe    1110 <gather_array_long_bpr+0x10>
shr    %ecx
cmp    %eax,%ecx
jb     1140 <gather_array_long_bpr+0x40>
jmp    1146 <gather_array_long_bpr+0x46>

LLVM IR (-O0):
define void @gather_array_long_bpr(i64* noalias %0, i64* noalias %1, i32 %2) {
%4 = alloca i64*
%5 = alloca i64*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i64* %0, i64** %4
store i64* %1, i64** %5
store i32 %2, i32* %6
br label %11
11: ; preds = %59, %3
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp ne i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %62
14: ; preds = %11
%15 = load i64*, i64** %5
%16 = getelementptr inbounds i64, i64* %15, i32 1
store i64* %16, i64** %5
%17 = load i64, i64* %15
store i64 %17, i64* %7
%18 = load i64*, i64** %4
%19 = getelementptr inbounds i64, i64* %18, i32 1
store i64* %19, i64** %4
store i64* %18, i64** %8
br label %20
20: ; preds = %14
%21 = load i64, i64* %7
%22 = icmp ne i64 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %57
23: ; preds = %20
%24 = load i64*, i64** %8
%25 = load i64, i64* %24
%26 = trunc i64 %25 to i32
store i32 %26, i32* %9
%27 = load i64, i64* %7
%28 = trunc i64 %27 to i32
store i32 %28, i32* %10
%29 = load i32, i32* %9
%30 = icmp eq i32 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %35
31: ; preds = %23
%32 = load i32, i32* %10
%33 = zext i32 %32 to i64
%34 = load i64*, i64** %8
store i64 %33, i64* %34
br label %58
35: ; preds = %23
br label %36
36: ; preds = %52, %35
%37 = load i32, i32* %9
%38 = load i32, i32* %10
%39 = icmp ult i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %43
40: ; preds = %36
%41 = load i32, i32* %10
%42 = lshr i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %10
br label %52
43: ; preds = %36
%44 = load i32, i32* %10
%45 = load i32, i32* %9
%46 = icmp ult i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %50
47: ; preds = %43
%48 = load i32, i32* %9
%49 = lshr i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %9
br label %51
50: ; preds = %43
br label %53
51: ; preds = %47
br label %52
52: ; preds = %51, %40
br label %36
53: ; preds = %50
%54 = load i32, i32* %9
%55 = zext i32 %54 to i64
%56 = load i64*, i64** %8
store i64 %55, i64* %56
br label %57
57: ; preds = %53, %20
br label %58
58: ; preds = %57, %31
br label %59
59: ; preds = %58
%60 = load i32, i32* %6
%61 = add i32 %60, -1
store i32 %61, i32* %6
br label %11
62: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @gather_array_long_bpr(i64* noalias nocapture %0, i64* noalias nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %4, label %36, label %5
5: ; preds = %3, %33
%6 = phi i64* [ %11, %33 ], [ %0, %3 ]
%7 = phi i64* [ %9, %33 ], [ %1, %3 ]
%8 = phi i32 [ %34, %33 ], [ %2, %3 ]
%9 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 1
%10 = load i64, i64* %7
%11 = getelementptr inbounds i64, i64* %6, i64 1
%12 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %12, label %33, label %13
13: ; preds = %5
%14 = load i64, i64* %6
%15 = trunc i64 %14 to i32
%16 = trunc i64 %10 to i32
%17 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %17, label %30, label %18
18: ; preds = %13, %28
%19 = phi i32 [ %29, %28 ], [ %15, %13 ]
%20 = phi i32 [ %22, %28 ], [ %16, %13 ]
br label %21
21: ; preds = %18, %24
%22 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %20, %18 ]
%23 = icmp ult i32 %19, %22
br i1 %23, label %24, label %26
24: ; preds = %21
%25 = lshr i32 %22, 1
br label %21
26: ; preds = %21
%27 = icmp ult i32 %22, %19
br i1 %27, label %28, label %30
28: ; preds = %26
%29 = lshr i32 %19, 1
br label %18
30: ; preds = %26, %13
%31 = phi i32 [ %16, %13 ], [ %19, %26 ]
%32 = zext i32 %31 to i64
store i64 %32, i64* %6
br label %33
33: ; preds = %30, %5
%34 = add i32 %8, -1
%35 = icmp eq i32 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %5
36: ; preds = %33, %3
ret void
}