int bitCount(int x) {
  int mask0 = 0x55 | (0x55 << 8);
  int mask1 = 0x33 | (0x33 << 8);
  int mask2 = 0xF | (0xF << 8);
  int mask3 = 0xFF | (0xFF << 16);
  int mask4 = 0xFF | (0xFF << 8);
  mask0 = (mask0 << 16) + mask0;
  mask1 = (mask1 << 16) + mask1;
  mask2 = (mask2 << 16) + mask2;
  x = (x & mask0) + ((x >> 1) & mask0);
  x = (x & mask1) + ((x >> 2) & mask1);
  x = (x & mask2) + ((x >> 4) & mask2);
  x = (x & mask3) + ((x >> 8) & mask3);
  x = (x & mask4) + ((x >> 16) & mask4);
  return x;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bitCount>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x5555,-0x8(%rbp)
movl   $0x3333,-0xc(%rbp)
movl   $0xf0f,-0x10(%rbp)
movl   $0xff00ff,-0x14(%rbp)
movl   $0xffff,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shl    $0x10,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x10,%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x10,%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sar    $0x1,%ecx
and    -0x8(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sar    $0x2,%ecx
and    -0xc(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sar    $0x4,%ecx
and    -0x10(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sar    $0x8,%ecx
and    -0x14(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sar    $0x10,%ecx
and    -0x18(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bitCount>:
mov    %edi,%eax
and    $0x55555555,%eax
shr    %edi
and    $0x55555555,%edi
add    %edi,%eax
mov    %eax,%ecx
and    $0x33333333,%ecx
shr    $0x2,%eax
and    $0x13333333,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,%ecx
and    $0x7070707,%ecx
shr    $0x4,%eax
and    $0x7070707,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,%ecx
and    $0xf000f,%ecx
shr    $0x8,%eax
and    $0xf000f,%eax
add    %ecx,%eax
movzwl %ax,%ecx
shr    $0x10,%eax
add    %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @bitCount(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 21845, i32* %3
store i32 13107, i32* %4
store i32 3855, i32* %5
store i32 16711935, i32* %6
store i32 65535, i32* %7
%8 = load i32, i32* %3
%9 = shl i32 %8, 16
%10 = load i32, i32* %3
%11 = add nsw i32 %9, %10
store i32 %11, i32* %3
%12 = load i32, i32* %4
%13 = shl i32 %12, 16
%14 = load i32, i32* %4
%15 = add nsw i32 %13, %14
store i32 %15, i32* %4
%16 = load i32, i32* %5
%17 = shl i32 %16, 16
%18 = load i32, i32* %5
%19 = add nsw i32 %17, %18
store i32 %19, i32* %5
%20 = load i32, i32* %2
%21 = load i32, i32* %3
%22 = and i32 %20, %21
%23 = load i32, i32* %2
%24 = ashr i32 %23, 1
%25 = load i32, i32* %3
%26 = and i32 %24, %25
%27 = add nsw i32 %22, %26
store i32 %27, i32* %2
%28 = load i32, i32* %2
%29 = load i32, i32* %4
%30 = and i32 %28, %29
%31 = load i32, i32* %2
%32 = ashr i32 %31, 2
%33 = load i32, i32* %4
%34 = and i32 %32, %33
%35 = add nsw i32 %30, %34
store i32 %35, i32* %2
%36 = load i32, i32* %2
%37 = load i32, i32* %5
%38 = and i32 %36, %37
%39 = load i32, i32* %2
%40 = ashr i32 %39, 4
%41 = load i32, i32* %5
%42 = and i32 %40, %41
%43 = add nsw i32 %38, %42
store i32 %43, i32* %2
%44 = load i32, i32* %2
%45 = load i32, i32* %6
%46 = and i32 %44, %45
%47 = load i32, i32* %2
%48 = ashr i32 %47, 8
%49 = load i32, i32* %6
%50 = and i32 %48, %49
%51 = add nsw i32 %46, %50
store i32 %51, i32* %2
%52 = load i32, i32* %2
%53 = load i32, i32* %7
%54 = and i32 %52, %53
%55 = load i32, i32* %2
%56 = ashr i32 %55, 16
%57 = load i32, i32* %7
%58 = and i32 %56, %57
%59 = add nsw i32 %54, %58
store i32 %59, i32* %2
%60 = load i32, i32* %2
ret i32 %60
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @bitCount(i32 %0) {
%2 = and i32 %0, 1431655765
%3 = lshr i32 %0, 1
%4 = and i32 %3, 1431655765
%5 = add nuw nsw i32 %4, %2
%6 = and i32 %5, 858993459
%7 = lshr i32 %5, 2
%8 = and i32 %7, 322122547
%9 = add nuw nsw i32 %8, %6
%10 = and i32 %9, 117901063
%11 = lshr i32 %9, 4
%12 = and i32 %11, 117901063
%13 = add nuw nsw i32 %12, %10
%14 = and i32 %13, 983055
%15 = lshr i32 %13, 8
%16 = and i32 %15, 983055
%17 = add nuw nsw i32 %16, %14
%18 = and i32 %17, 31
%19 = lshr i32 %17, 16
%20 = add nuw nsw i32 %18, %19
ret i32 %20
}