#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 uint32_t;

/* Variables and functions */
int get_magic_number(int, int, int);
uint32_t swap(uint32_t rn, int rank, int var_p1, int var_p2) {
  int tmp;
  uint32_t d10;
  uint32_t d11;
  uint32_t d20;
  uint32_t d21;
  uint32_t same_filter;
  uint32_t up_filter;
  uint32_t down_filter;
  uint32_t shift_amt;
  uint32_t s;
  uint32_t u;
  uint32_t d;
  if (var_p1 == var_p2)
    return rn;
  if (var_p1 > var_p2) {
    tmp = var_p1;
    var_p1 = var_p2;
    var_p2 = tmp;
  }
  d10 = get_magic_number(rank, var_p1, 0);
  d11 = get_magic_number(rank, var_p1, 1);
  d20 = get_magic_number(rank, var_p2, 0);
  d21 = get_magic_number(rank, var_p2, 1);
  same_filter = (d11 & d21) | (d10 & d20);
  up_filter = d21 & d10;
  down_filter = d20 & d11;
  shift_amt = (1 << var_p2) - (1 << var_p1);
  s = rn & same_filter;
  u = rn & up_filter;
  d = rn & down_filter;
  return (s | (d << shift_amt) | (u >> shift_amt));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<swap>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    113b <swap+0x2b>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1216 <swap+0x106>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    1159 <swap+0x49>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
xor    %edx,%edx
call   1030 <get_magic_number@plt>
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
mov    $0x1,%edx
call   1030 <get_magic_number@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
xor    %edx,%edx
call   1030 <get_magic_number@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    $0x1,%edx
call   1030 <get_magic_number@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
and    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
and    -0x24(%rbp),%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
and    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
and    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    -0x44(%rbp),%edx
mov    -0x38(%rbp),%ecx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    -0x40(%rbp),%edx
mov    -0x38(%rbp),%ecx
sar    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<swap>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%r14d
cmp    %ecx,%edx
je     11b4 <swap+0xa4>
mov    %edx,%r12d
mov    %esi,%r13d
mov    %ecx,%r15d
cmovg  %edx,%r15d
cmovg  %ecx,%r12d
mov    %esi,%edi
mov    %r12d,%esi
xor    %edx,%edx
call   1030 <get_magic_number@plt>
mov    %eax,%ebx
mov    %r13d,%edi
mov    %r12d,%esi
mov    $0x1,%edx
call   1030 <get_magic_number@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    %r13d,%edi
mov    %r15d,%esi
xor    %edx,%edx
call   1030 <get_magic_number@plt>
mov    %eax,0x4(%rsp)
mov    %r13d,%edi
mov    %r15d,%esi
mov    $0x1,%edx
call   1030 <get_magic_number@plt>
mov    0x4(%rsp),%edi
mov    %edi,%edx
and    %ebx,%edx
and    %r14d,%ebx
and    %eax,%ebx
and    %ebp,%eax
or     %eax,%edx
mov    %r15d,%ecx
mov    $0x1,%esi
shl    %cl,%esi
mov    $0xffffffff,%eax
mov    %r12d,%ecx
shl    %cl,%eax
add    %esi,%eax
and    %r14d,%edx
and    %r14d,%ebp
and    %edi,%ebp
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%ebp
or     %edx,%ebp
sar    %cl,%ebx
or     %ebp,%ebx
mov    %ebx,%r14d
mov    %r14d,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @swap(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
%20 = alloca i32
%21 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%22 = load i32, i32* %8
%23 = load i32, i32* %9
%24 = icmp eq i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %27
25: ; preds = %4
%26 = load i32, i32* %6
store i32 %26, i32* %5
br label %84
27: ; preds = %4
%28 = load i32, i32* %8
%29 = load i32, i32* %9
%30 = icmp sgt i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %35
31: ; preds = %27
%32 = load i32, i32* %8
store i32 %32, i32* %10
%33 = load i32, i32* %9
store i32 %33, i32* %8
%34 = load i32, i32* %10
store i32 %34, i32* %9
br label %35
35: ; preds = %31, %27
%36 = load i32, i32* %7
%37 = load i32, i32* %8
%38 = call i32 @get_magic_number(i32 %36, i32 %37, i32 0)
store i32 %38, i32* %11
%39 = load i32, i32* %7
%40 = load i32, i32* %8
%41 = call i32 @get_magic_number(i32 %39, i32 %40, i32 1)
store i32 %41, i32* %12
%42 = load i32, i32* %7
%43 = load i32, i32* %9
%44 = call i32 @get_magic_number(i32 %42, i32 %43, i32 0)
store i32 %44, i32* %13
%45 = load i32, i32* %7
%46 = load i32, i32* %9
%47 = call i32 @get_magic_number(i32 %45, i32 %46, i32 1)
store i32 %47, i32* %14
%48 = load i32, i32* %12
%49 = load i32, i32* %14
%50 = and i32 %48, %49
%51 = load i32, i32* %11
%52 = load i32, i32* %13
%53 = and i32 %51, %52
%54 = or i32 %50, %53
store i32 %54, i32* %15
%55 = load i32, i32* %14
%56 = load i32, i32* %11
%57 = and i32 %55, %56
store i32 %57, i32* %16
%58 = load i32, i32* %13
%59 = load i32, i32* %12
%60 = and i32 %58, %59
store i32 %60, i32* %17
%61 = load i32, i32* %9
%62 = shl i32 1, %61
%63 = load i32, i32* %8
%64 = shl i32 1, %63
%65 = sub nsw i32 %62, %64
store i32 %65, i32* %18
%66 = load i32, i32* %6
%67 = load i32, i32* %15
%68 = and i32 %66, %67
store i32 %68, i32* %19
%69 = load i32, i32* %6
%70 = load i32, i32* %16
%71 = and i32 %69, %70
store i32 %71, i32* %20
%72 = load i32, i32* %6
%73 = load i32, i32* %17
%74 = and i32 %72, %73
store i32 %74, i32* %21
%75 = load i32, i32* %19
%76 = load i32, i32* %21
%77 = load i32, i32* %18
%78 = shl i32 %76, %77
%79 = or i32 %75, %78
%80 = load i32, i32* %20
%81 = load i32, i32* %18
%82 = ashr i32 %80, %81
%83 = or i32 %79, %82
store i32 %83, i32* %5
br label %84
84: ; preds = %35, %25
%85 = load i32, i32* %5
ret i32 %85
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @swap(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp eq i32 %2, %3
br i1 %5, label %29, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp sgt i32 %2, %3
%8 = select i1 %7, i32 %2, i32 %3
%9 = select i1 %7, i32 %3, i32 %2
%10 = tail call i32 @get_magic_number(i32 %1, i32 %9, i32 0)
%11 = tail call i32 @get_magic_number(i32 %1, i32 %9, i32 1)
%12 = tail call i32 @get_magic_number(i32 %1, i32 %8, i32 0)
%13 = tail call i32 @get_magic_number(i32 %1, i32 %8, i32 1)
%14 = and i32 %13, %11
%15 = and i32 %12, %10
%16 = or i32 %14, %15
%17 = shl nuw i32 1, %8
%18 = shl nsw i32 -1, %9
%19 = add i32 %18, %17
%20 = and i32 %16, %0
%21 = and i32 %10, %0
%22 = and i32 %21, %13
%23 = and i32 %11, %0
%24 = and i32 %23, %12
%25 = shl i32 %24, %19
%26 = or i32 %20, %25
%27 = ashr i32 %22, %19
%28 = or i32 %26, %27
br label %29
29: ; preds = %4, %6
%30 = phi i32 [ %28, %6 ], [ %0, %4 ]
ret i32 %30
}