void cycle(int n, int *counter) {
  short int isOne = 0;
  if (n == 1) {
    isOne = 1;
  } else if (n % 2 == 1) {
    n = n * 3 + 1;
  } else {
    n /= 2;
  }
  *counter = *counter + 1;
  if (isOne) {
    return;
  } else {
    cycle(n, counter);
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cycle>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movw   $0x0,-0x12(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x4(%rbp)
jne    113a <cycle+0x2a>
movw   $0x1,-0x12(%rbp)
jmp    1170 <cycle+0x60>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x1,%edx
jne    115d <cycle+0x4d>
imul   $0x3,-0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    116b <cycle+0x5b>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1170 <cycle+0x60>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
cmpw   $0x0,-0x12(%rbp)
je     118f <cycle+0x7f>
jmp    11a0 <cycle+0x90>
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <cycle@plt>
jmp    11a0 <cycle+0x90>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cycle>:
mov    (%rsi),%r8d
cmp    $0x1,%edi
jne    111f <cycle+0x1f>
jmp    1141 <cycle+0x41>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rdi,%rdi,2),%edi
add    $0x1,%edi
add    $0x1,%r8d
cmp    $0x1,%edi
je     1141 <cycle+0x41>
mov    %edi,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %edi,%ecx
mov    %ecx,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
mov    %edi,%eax
sub    %edx,%eax
cmp    $0x1,%eax
je     1110 <cycle+0x10>
sar    %ecx
mov    %ecx,%edi
add    $0x1,%r8d
cmp    $0x1,%edi
jne    111f <cycle+0x1f>
add    $0x1,%r8d
mov    %r8d,(%rsi)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @cycle(i32 %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i16
store i32 %0, i32* %3
store i32* %1, i32** %4
store i16 0, i16* %5
%6 = load i32, i32* %3
%7 = icmp eq i32 %6, 1
br i1 %7, label %8, label %9
8: ; preds = %2
store i16 1, i16* %5
br label %21
9: ; preds = %2
%10 = load i32, i32* %3
%11 = srem i32 %10, 2
%12 = icmp eq i32 %11, 1
br i1 %12, label %13, label %17
13: ; preds = %9
%14 = load i32, i32* %3
%15 = mul nsw i32 %14, 3
%16 = add nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %3
br label %20
17: ; preds = %9
%18 = load i32, i32* %3
%19 = sdiv i32 %18, 2
store i32 %19, i32* %3
br label %20
20: ; preds = %17, %13
br label %21
21: ; preds = %20, %8
%22 = load i32*, i32** %4
%23 = load i32, i32* %22
%24 = add nsw i32 %23, 1
%25 = load i32*, i32** %4
store i32 %24, i32* %25
%26 = load i16, i16* %5
%27 = icmp ne i16 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %29
28: ; preds = %21
br label %33
29: ; preds = %21
%30 = load i32, i32* %3
%31 = load i32*, i32** %4
br label %32
32: ; preds = %29
br label %33
33: ; preds = %32, %28
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @cycle(i32 %0, i32* nocapture %1) {
%3 = icmp eq i32 %0, 1
%4 = load i32, i32* %1
br i1 %3, label %16, label %5
5: ; preds = %2, %5
%6 = phi i32 [ %14, %5 ], [ %4, %2 ]
%7 = phi i32 [ %13, %5 ], [ %0, %2 ]
%8 = srem i32 %7, 2
%9 = sdiv i32 %7, 2
%10 = icmp eq i32 %8, 1
%11 = mul nsw i32 %7, 3
%12 = add nsw i32 %11, 1
%13 = select i1 %10, i32 %12, i32 %9
%14 = add nsw i32 %6, 1
%15 = icmp eq i32 %13, 1
br i1 %15, label %16, label %5
16: ; preds = %5, %2
%17 = phi i32 [ %4, %2 ], [ %14, %5 ]
%18 = add nsw i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %1
ret void
}