int test_invert(int x, int p, int n) {
  int mask = 0x1;
  int temp = x >> p;
  int toadd = 0;
  int i;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    if (!(mask & temp)) {
      toadd += (1 << i);
    }
    temp = temp >> 1;
  }
  mask = (1 << n) - 1;
  mask = mask << p;
  toadd = toadd << p;
  return (x & ~mask) | toadd;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<test_invert>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    116f <test_invert+0x6f>
mov    -0x10(%rbp),%eax
and    -0x14(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1158 <test_invert+0x58>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    112d <test_invert+0x2d>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
and    %ecx,%eax
or     -0x18(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<test_invert>:
push   %rbx
mov    %edx,%r9d
mov    %esi,%r8d
test   %edx,%edx
jle    111e <test_invert+0x1e>
mov    %edi,%edx
mov    %r8d,%ecx
sar    %cl,%edx
cmp    $0x1,%r9d
jne    1122 <test_invert+0x22>
xor    %eax,%eax
xor    %esi,%esi
jmp    1160 <test_invert+0x60>
xor    %esi,%esi
jmp    1179 <test_invert+0x79>
mov    %r9d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
xor    %r11d,%r11d
xor    %eax,%eax
xor    %esi,%esi
mov    $0x1,%ebx
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%ebx
test   $0x1,%dl
cmovne %r11d,%ebx
add    %esi,%ebx
lea    0x1(%rax),%ecx
mov    $0x1,%esi
shl    %cl,%esi
test   $0x2,%dl
cmovne %r11d,%esi
add    %ebx,%esi
sar    $0x2,%edx
add    $0x2,%eax
cmp    %r10d,%eax
jne    1130 <test_invert+0x30>
test   $0x1,%r9b
je     1179 <test_invert+0x79>
mov    $0x1,%ebx
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%ebx
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%dl
cmove  %ebx,%eax
add    %eax,%esi
mov    $0xffffffff,%eax
mov    %r9d,%ecx
shl    %cl,%eax
not    %eax
mov    %r8d,%ecx
shl    %cl,%eax
shl    %cl,%esi
not    %eax
and    %edi,%eax
or     %esi,%eax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @test_invert(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 1, i32* %7
%11 = load i32, i32* %4
%12 = load i32, i32* %5
%13 = ashr i32 %11, %12
store i32 %13, i32* %8
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
br label %14
14: ; preds = %31, %3
%15 = load i32, i32* %10
%16 = load i32, i32* %6
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %34
18: ; preds = %14
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %8
%21 = and i32 %19, %20
%22 = icmp ne i32 %21, 0
br i1 %22, label %28, label %23
23: ; preds = %18
%24 = load i32, i32* %10
%25 = shl i32 1, %24
%26 = load i32, i32* %9
%27 = add nsw i32 %26, %25
store i32 %27, i32* %9
br label %28
28: ; preds = %23, %18
%29 = load i32, i32* %8
%30 = ashr i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %8
br label %31
31: ; preds = %28
%32 = load i32, i32* %10
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %10
br label %14
34: ; preds = %14
%35 = load i32, i32* %6
%36 = shl i32 1, %35
%37 = sub nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %7
%38 = load i32, i32* %7
%39 = load i32, i32* %5
%40 = shl i32 %38, %39
store i32 %40, i32* %7
%41 = load i32, i32* %9
%42 = load i32, i32* %5
%43 = shl i32 %41, %42
store i32 %43, i32* %9
%44 = load i32, i32* %4
%45 = load i32, i32* %7
%46 = xor i32 %45, -1
%47 = and i32 %44, %46
%48 = load i32, i32* %9
%49 = or i32 %47, %48
ret i32 %49
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @test_invert(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %43
5: ; preds = %3
%6 = ashr i32 %0, %1
%7 = and i32 %2, 1
%8 = icmp eq i32 %2, 1
br i1 %8, label %31, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i32 %2, -2
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %28, %11 ]
%13 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %26, %11 ]
%14 = phi i32 [ %6, %9 ], [ %27, %11 ]
%15 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %29, %11 ]
%16 = and i32 %14, 1
%17 = icmp eq i32 %16, 0
%18 = shl nuw i32 1, %12
%19 = select i1 %17, i32 %18, i32 0
%20 = add nsw i32 %19, %13
%21 = or i32 %12, 1
%22 = and i32 %14, 2
%23 = icmp eq i32 %22, 0
%24 = shl nuw i32 1, %21
%25 = select i1 %23, i32 %24, i32 0
%26 = add nsw i32 %25, %20
%27 = ashr i32 %14, 2
%28 = add nuw nsw i32 %12, 2
%29 = add i32 %15, 2
%30 = icmp eq i32 %29, %10
br i1 %30, label %31, label %11
31: ; preds = %11, %5
%32 = phi i32 [ undef, %5 ], [ %26, %11 ]
%33 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %28, %11 ]
%34 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %26, %11 ]
%35 = phi i32 [ %6, %5 ], [ %27, %11 ]
%36 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %36, label %43, label %37
37: ; preds = %31
%38 = and i32 %35, 1
%39 = icmp eq i32 %38, 0
%40 = shl nuw i32 1, %33
%41 = select i1 %39, i32 %40, i32 0
%42 = add nsw i32 %41, %34
br label %43
43: ; preds = %37, %31, %3
%44 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %32, %31 ], [ %42, %37 ]
%45 = shl nsw i32 -1, %2
%46 = xor i32 %45, -1
%47 = shl i32 %46, %1
%48 = shl i32 %44, %1
%49 = xor i32 %47, -1
%50 = and i32 %49, %0
%51 = or i32 %48, %50
ret i32 %51
}