#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 */
int /*<<< orphan*/ assert(int);
int find_number(int arr[], size_t n) {
  size_t i;
  int ones, twos, mask;
  ones = twos = 0;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    mask = arr[i] & ~twos;
    ones ^= mask;
    twos ^= arr[i] & ~mask;
    mask = (mask & ones) ^ mask;
    twos ^= mask;
    assert((ones & twos) == 0);
  }
  assert(ones == 0 || twos == 0);
  return twos == 0 ? ones : twos;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<find_number>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    11b8 <find_number+0xa8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
xor    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
and    %ecx,%eax
xor    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
and    -0x1c(%rbp),%eax
xor    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
xor    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    -0x20(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
sete   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1136 <find_number+0x26>
mov    $0x1,%al
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    %al,-0x25(%rbp)
je     11d1 <find_number+0xc1>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
sete   %al
mov    %al,-0x25(%rbp)
mov    -0x25(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    11f3 <find_number+0xe3>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11f9 <find_number+0xe9>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<find_number>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %rsi,%rsi
je     1160 <find_number+0x50>
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
xor    %r12d,%r12d
xor    %ecx,%ecx
xor    %eax,%eax
mov    %ecx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r15,%r12,4),%edx
not    %ebx
and    %edx,%ebx
mov    %ebx,%ebp
xor    %eax,%ebp
not    %edx
and    %ecx,%edx
and    %eax,%ebx
xor    %edx,%ebx
xor    %edi,%edi
test   %eax,%edx
sete   %dil
call   1030 <assert@plt>
add    $0x1,%r12
mov    %ebx,%ecx
mov    %ebp,%eax
cmp    %r12,%r14
jne    1130 <find_number+0x20>
jmp    1164 <find_number+0x54>
xor    %ebp,%ebp
xor    %ebx,%ebx
test   %ebp,%ebp
sete   %al
test   %ebx,%ebx
sete   %cl
cmove  %ebp,%ebx
or     %al,%cl
movzbl %cl,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    %ebx,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @find_number(i32* %0, i64 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i64 %1, i64* %4
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %6
store i64 0, i64* %5
br label %9
9: ; preds = %47, %2
%10 = load i64, i64* %5
%11 = load i64, i64* %4
%12 = icmp ult i64 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %50
13: ; preds = %9
%14 = load i32*, i32** %3
%15 = load i64, i64* %5
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = load i32, i32* %7
%19 = xor i32 %18, -1
%20 = and i32 %17, %19
store i32 %20, i32* %8
%21 = load i32, i32* %8
%22 = load i32, i32* %6
%23 = xor i32 %22, %21
store i32 %23, i32* %6
%24 = load i32*, i32** %3
%25 = load i64, i64* %5
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = load i32, i32* %8
%29 = xor i32 %28, -1
%30 = and i32 %27, %29
%31 = load i32, i32* %7
%32 = xor i32 %31, %30
store i32 %32, i32* %7
%33 = load i32, i32* %8
%34 = load i32, i32* %6
%35 = and i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %8
%37 = xor i32 %35, %36
store i32 %37, i32* %8
%38 = load i32, i32* %8
%39 = load i32, i32* %7
%40 = xor i32 %39, %38
store i32 %40, i32* %7
%41 = load i32, i32* %6
%42 = load i32, i32* %7
%43 = and i32 %41, %42
%44 = icmp eq i32 %43, 0
%45 = zext i1 %44 to i32
%46 = call i32 @assert(i32 %45)
br label %47
47: ; preds = %13
%48 = load i64, i64* %5
%49 = add i64 %48, 1
store i64 %49, i64* %5
br label %9
50: ; preds = %9
%51 = load i32, i32* %6
%52 = icmp eq i32 %51, 0
br i1 %52, label %56, label %53
53: ; preds = %50
%54 = load i32, i32* %7
%55 = icmp eq i32 %54, 0
br label %56
56: ; preds = %53, %50
%57 = phi i1 [ true, %50 ], [ %55, %53 ]
%58 = zext i1 %57 to i32
%59 = call i32 @assert(i32 %58)
%60 = load i32, i32* %7
%61 = icmp eq i32 %60, 0
br i1 %61, label %62, label %64
62: ; preds = %56
%63 = load i32, i32* %6
br label %66
64: ; preds = %56
%65 = load i32, i32* %7
br label %66
66: ; preds = %64, %62
%67 = phi i32 [ %63, %62 ], [ %65, %64 ]
ret i32 %67
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @find_number(i32* nocapture %0, i64 %1) {
%3 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %3, label %23, label %4
4: ; preds = %2, %4
%5 = phi i64 [ %21, %4 ], [ 0, %2 ]
%6 = phi i32 [ %16, %4 ], [ 0, %2 ]
%7 = phi i32 [ %12, %4 ], [ 0, %2 ]
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
%9 = load i32, i32* %8
%10 = xor i32 %6, -1
%11 = and i32 %9, %10
%12 = xor i32 %11, %7
%13 = xor i32 %9, -1
%14 = and i32 %6, %13
%15 = and i32 %11, %7
%16 = xor i32 %15, %14
%17 = and i32 %14, %7
%18 = icmp eq i32 %17, 0
%19 = zext i1 %18 to i32
%20 = tail call i32 @assert(i32 %19)
%21 = add nuw i64 %5, 1
%22 = icmp eq i64 %21, %1
br i1 %22, label %23, label %4
23: ; preds = %4, %2
%24 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %12, %4 ]
%25 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %16, %4 ]
%26 = icmp eq i32 %24, 0
%27 = icmp eq i32 %25, 0
%28 = select i1 %26, i1 true, i1 %27
%29 = zext i1 %28 to i32
%30 = tail call i32 @assert(i32 %29)
%31 = select i1 %27, i32 %24, i32 %25
ret i32 %31
}