#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 */

/* Variables and functions */
scalar_t__ VP8LFastSLog2(int const);
float CombinedShannonEntropy(const int *const X, const int *const Y, int n) {
  int i;
  double retval = 0.;
  int sumX = 0, sumXY = 0;
  for (i = 0; i < n; ++i) {
    const int x = X[i];
    const int xy = X[i] + Y[i];
    if (x != 0) {
      sumX += x;
      retval -= VP8LFastSLog2(x);
    }
    if (xy != 0) {
      sumXY += xy;
      retval -= VP8LFastSLog2(xy);
    }
  }
  retval += VP8LFastSLog2(sumX) + VP8LFastSLog2(sumXY);
  return (float)retval;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<CombinedShannonEntropy>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11e2 <CombinedShannonEntropy+0xd2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
je     11a1 <CombinedShannonEntropy+0x91>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%edi
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
cvtsi2sd %rax,%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
je     11cf <CombinedShannonEntropy+0xbf>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%edi
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
cvtsi2sd %rax,%xmm1
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
subsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
jmp    11d4 <CombinedShannonEntropy+0xc4>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1140 <CombinedShannonEntropy+0x30>
mov    -0x24(%rbp),%edi
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%edi
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
cvtsi2sd %rax,%xmm0
addsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x20(%rbp)
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<CombinedShannonEntropy>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rsi,0x10(%rsp)
test   %edx,%edx
jle    11b3 <CombinedShannonEntropy+0xa3>
mov    %rdi,%r15
mov    %edx,%r13d
xor    %r14d,%r14d
xorpd  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
xor    %r12d,%r12d
xor    %ebp,%ebp
jmp    1159 <CombinedShannonEntropy+0x49>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x1,%r14
cmp    %r14,%r13
je     11c2 <CombinedShannonEntropy+0xb2>
mov    (%r15,%r14,4),%edi
mov    0x10(%rsp),%rax
mov    (%rax,%r14,4),%ebx
add    %edi,%ebx
test   %edi,%edi
je     118b <CombinedShannonEntropy+0x7b>
add    %edi,%ebp
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %rax,%xmm0
movsd  0x8(%rsp),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%rsp)
test   %ebx,%ebx
je     1150 <CombinedShannonEntropy+0x40>
add    %ebx,%r12d
mov    %ebx,%edi
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %rax,%xmm0
movsd  0x8(%rsp),%xmm1
subsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,0x8(%rsp)
jmp    1150 <CombinedShannonEntropy+0x40>
xorpd  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,0x8(%rsp)
xor    %ebp,%ebp
xor    %r12d,%r12d
mov    %ebp,%edi
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %r12d,%edi
call   1030 <VP8LFastSLog2@plt>
add    %rbx,%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %rax,%xmm0
addsd  0x8(%rsp),%xmm0
cvtsd2ss %xmm0,%xmm0
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define float @CombinedShannonEntropy(i32* %0, i32* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca double
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32 %2, i32* %6
store double 0.000000e+00, double* %8
store i32 0, i32* %9
store i32 0, i32* %10
store i32 0, i32* %7
br label %13
13: ; preds = %58, %3
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %6
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %61
17: ; preds = %13
%18 = load i32*, i32** %4
%19 = load i32, i32* %7
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
store i32 %22, i32* %11
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = load i32, i32* %7
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = load i32*, i32** %5
%29 = load i32, i32* %7
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = add nsw i32 %27, %32
store i32 %33, i32* %12
%34 = load i32, i32* %11
%35 = icmp ne i32 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %45
36: ; preds = %17
%37 = load i32, i32* %11
%38 = load i32, i32* %9
%39 = add nsw i32 %38, %37
store i32 %39, i32* %9
%40 = load i32, i32* %11
%41 = call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %40)
%42 = sitofp i64 %41 to double
%43 = load double, double* %8
%44 = fsub double %43, %42
store double %44, double* %8
br label %45
45: ; preds = %36, %17
%46 = load i32, i32* %12
%47 = icmp ne i32 %46, 0
br i1 %47, label %48, label %57
48: ; preds = %45
%49 = load i32, i32* %12
%50 = load i32, i32* %10
%51 = add nsw i32 %50, %49
store i32 %51, i32* %10
%52 = load i32, i32* %12
%53 = call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %52)
%54 = sitofp i64 %53 to double
%55 = load double, double* %8
%56 = fsub double %55, %54
store double %56, double* %8
br label %57
57: ; preds = %48, %45
br label %58
58: ; preds = %57
%59 = load i32, i32* %7
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %7
br label %13
61: ; preds = %13
%62 = load i32, i32* %9
%63 = call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %62)
%64 = load i32, i32* %10
%65 = call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %64)
%66 = add nsw i64 %63, %65
%67 = sitofp i64 %66 to double
%68 = load double, double* %8
%69 = fadd double %68, %67
store double %69, double* %8
%70 = load double, double* %8
%71 = fptrunc double %70 to float
ret float %71
}

LLVM IR (-O2):
define float @CombinedShannonEntropy(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %4, label %5, label %37
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %2 to i64
br label %7
7: ; preds = %5, %32
%8 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %35, %32 ]
%9 = phi double [ 0.000000e+00, %5 ], [ %34, %32 ]
%10 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %33, %32 ]
%11 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %24, %32 ]
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %8
%13 = load i32, i32* %12
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %8
%15 = load i32, i32* %14
%16 = add nsw i32 %15, %13
%17 = icmp eq i32 %13, 0
br i1 %17, label %23, label %18
18: ; preds = %7
%19 = add nsw i32 %13, %11
%20 = tail call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %13)
%21 = sitofp i64 %20 to double
%22 = fsub double %9, %21
br label %23
23: ; preds = %18, %7
%24 = phi i32 [ %19, %18 ], [ %11, %7 ]
%25 = phi double [ %22, %18 ], [ %9, %7 ]
%26 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %26, label %32, label %27
27: ; preds = %23
%28 = add nsw i32 %16, %10
%29 = tail call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %16)
%30 = sitofp i64 %29 to double
%31 = fsub double %25, %30
br label %32
32: ; preds = %27, %23
%33 = phi i32 [ %28, %27 ], [ %10, %23 ]
%34 = phi double [ %31, %27 ], [ %25, %23 ]
%35 = add nuw nsw i64 %8, 1
%36 = icmp eq i64 %35, %6
br i1 %36, label %37, label %7
37: ; preds = %32, %3
%38 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %24, %32 ]
%39 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %33, %32 ]
%40 = phi double [ 0.000000e+00, %3 ], [ %34, %32 ]
%41 = tail call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %38)
%42 = tail call i64 @VP8LFastSLog2(i32 %39)
%43 = add nsw i64 %42, %41
%44 = sitofp i64 %43 to double
%45 = fadd double %40, %44
%46 = fptrunc double %45 to float
ret float %46
}