#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 */
typedef int size;

/* Variables and functions */
int ffsl(unsigned long);
unsigned long first_unset_bit(unsigned long size, unsigned long *bitmap) {
  unsigned long longs =
      (((size) + ((int)sizeof(long) * 8) - 1) / ((int)sizeof(long) * 8));
  unsigned long offset;
  for (offset = 0; offset < longs; offset++) {
    int nr = ffsl(~bitmap[offset]);
    if (nr > 0) {
      unsigned long rc = ((int)sizeof(long) * 8) * offset + nr;
      if (rc > size)
        return 0;
      else
        return rc;
    }
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<first_unset_bit>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x40,%rax
sub    $0x1,%rax
shr    $0x6,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jae    11bd <first_unset_bit+0xad>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdi
xor    $0xffffffffffffffff,%rdi
call   1030 <ffsl@plt>
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jle    11a7 <first_unset_bit+0x97>
mov    -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x6,%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jbe    119a <first_unset_bit+0x8a>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    11c5 <first_unset_bit+0xb5>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11c5 <first_unset_bit+0xb5>
jmp    11ac <first_unset_bit+0x9c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    113c <first_unset_bit+0x2c>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<first_unset_bit>:
lea    0x3f(%rdi),%r8
cmp    $0x40,%r8
jae    110d <first_unset_bit+0xd>
xor    %eax,%eax
ret
shr    $0x6,%r8
mov    $0xffffffffffffffff,%r9
xor    %eax,%eax
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rsi,%rcx,8),%rdx
cmp    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    1138 <first_unset_bit+0x38>
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffc0,%r9
cmp    %rcx,%r8
jne    1120 <first_unset_bit+0x20>
ret
not    %rdx
bsf    %rdx,%rcx
sub    %r9,%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    %rdi,%rcx
cmovbe %rcx,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @first_unset_bit(i64 %0, i64* %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
%9 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64* %1, i64** %5
%10 = load i64, i64* %4
%11 = add i64 %10, 64
%12 = sub i64 %11, 1
%13 = udiv i64 %12, 64
store i64 %13, i64* %6
store i64 0, i64* %7
br label %14
14: ; preds = %40, %2
%15 = load i64, i64* %7
%16 = load i64, i64* %6
%17 = icmp ult i64 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %43
18: ; preds = %14
%19 = load i64*, i64** %5
%20 = load i64, i64* %7
%21 = getelementptr inbounds i64, i64* %19, i64 %20
%22 = load i64, i64* %21
%23 = xor i64 %22, -1
%24 = call i32 @ffsl(i64 %23)
store i32 %24, i32* %8
%25 = load i32, i32* %8
%26 = icmp sgt i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %39
27: ; preds = %18
%28 = load i64, i64* %7
%29 = mul i64 64, %28
%30 = load i32, i32* %8
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = add i64 %29, %31
store i64 %32, i64* %9
%33 = load i64, i64* %9
%34 = load i64, i64* %4
%35 = icmp ugt i64 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %37
36: ; preds = %27
store i64 0, i64* %3
br label %44
37: ; preds = %27
%38 = load i64, i64* %9
store i64 %38, i64* %3
br label %44
39: ; preds = %18
br label %40
40: ; preds = %39
%41 = load i64, i64* %7
%42 = add i64 %41, 1
store i64 %42, i64* %7
br label %14
43: ; preds = %14
store i64 0, i64* %3
br label %44
44: ; preds = %43, %37, %36
%45 = load i64, i64* %3
ret i64 %45
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @first_unset_bit(i64 %0, i64* nocapture %1) {
%3 = add i64 %0, 63
%4 = icmp ult i64 %3, 64
br i1 %4, label %23, label %5
5: ; preds = %2
%6 = lshr i64 %3, 6
br label %7
7: ; preds = %5, %20
%8 = phi i64 [ %21, %20 ], [ 0, %5 ]
%9 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %8
%10 = load i64, i64* %9
%11 = icmp eq i64 %10, -1
br i1 %11, label %20, label %12
12: ; preds = %7
%13 = xor i64 %10, -1
%14 = tail call i64 @llvm.cttz.i64(i64 %13, i1 true)
%15 = shl i64 %8, 6
%16 = or i64 %15, 1
%17 = add i64 %16, %14
%18 = icmp ugt i64 %17, %0
%19 = select i1 %18, i64 0, i64 %17
br label %23
20: ; preds = %7
%21 = add nuw nsw i64 %8, 1
%22 = icmp eq i64 %21, %6
br i1 %22, label %23, label %7
23: ; preds = %20, %2, %12
%24 = phi i64 [ %19, %12 ], [ 0, %2 ], [ 0, %20 ]
ret i64 %24
}