#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 */
unsigned char *malloc(int);
unsigned char *realloc(unsigned char *, size_t);
void AddHuffmanBits(unsigned symbol, unsigned length, unsigned char *bp,
                    unsigned char **out, size_t *outsize) {
  unsigned i;
  for (i = 0; i < length; i++) {
    unsigned bit = (symbol >> (length - i - 1)) & 1;
    if (*bp == 0) {
      if (!((*outsize) & ((*outsize) - 1))) {
        (*out) = (*outsize) == 0
                     ? malloc(sizeof(**out))
                     : realloc((*out), (*outsize) * 2 * sizeof(**out));
      }
      (*out)[(*outsize)] = (0);
      (*outsize)++;
    };
    (*out)[*outsize - 1] |= bit << *bp;
    *bp = (*bp + 1) & 7;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<AddHuffmanBits>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jae    1245 <AddHuffmanBits+0x125>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
shr    %cl,%eax
and    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    11fb <AddHuffmanBits+0xdb>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
sub    $0x1,%rcx
and    %rcx,%rax
cmp    $0x0,%rax
jne    11db <AddHuffmanBits+0xbb>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmpq   $0x0,(%rax)
jne    11b1 <AddHuffmanBits+0x91>
mov    $0x1,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    11d0 <AddHuffmanBits+0xb0>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rsi
shl    $0x1,%rsi
shl    $0x0,%rsi
call   1040 <realloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%esi
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%ecx
shl    %cl,%esi
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
sub    $0x1,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
or     %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
add    $0x1,%eax
and    $0x7,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1141 <AddHuffmanBits+0x21>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<AddHuffmanBits>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
test   %esi,%esi
je     11bb <AddHuffmanBits+0x9b>
mov    %r8,%r15
mov    %rcx,%r14
mov    %rdx,%r13
mov    %esi,%ebp
mov    %edi,%r12d
mov    (%rdx),%al
add    $0xffffffff,%ebp
jmp    117b <AddHuffmanBits+0x5b>
mov    (%r14),%rax
movb   $0x0,(%rax,%rsi,1)
mov    (%r15),%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,(%r15)
movzbl 0x0(%r13),%eax
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%ebx
mov    (%r14),%rax
or     %bl,-0x1(%rsi,%rax,1)
movzbl 0x0(%r13),%eax
add    $0x1,%al
and    $0x7,%al
mov    %al,0x0(%r13)
add    $0xffffffff,%ebp
jae    11bb <AddHuffmanBits+0x9b>
mov    %r12d,%ebx
mov    %ebp,%ecx
shr    %cl,%ebx
and    $0x1,%ebx
mov    (%r15),%rsi
test   %al,%al
jne    115e <AddHuffmanBits+0x3e>
lea    -0x1(%rsi),%rax
test   %rax,%rsi
jne    1148 <AddHuffmanBits+0x28>
test   %rsi,%rsi
je     11aa <AddHuffmanBits+0x8a>
mov    (%r14),%rdi
add    %rsi,%rsi
call   1040 <realloc@plt>
mov    (%r15),%rsi
jmp    11b6 <AddHuffmanBits+0x96>
mov    $0x1,%edi
call   1030 <malloc@plt>
xor    %esi,%esi
mov    %rax,(%r14)
jmp    114b <AddHuffmanBits+0x2b>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @AddHuffmanBits(i32 %0, i32 %1, i8* %2, i8** %3, i64* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i8**
%10 = alloca i64*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store i32 %1, i32* %7
store i8* %2, i8** %8
store i8** %3, i8*** %9
store i64* %4, i64** %10
store i32 0, i32* %11
br label %13
13: ; preds = %86, %5
%14 = load i32, i32* %11
%15 = load i32, i32* %7
%16 = icmp ult i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %89
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %6
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %11
%21 = sub i32 %19, %20
%22 = sub i32 %21, 1
%23 = lshr i32 %18, %22
%24 = and i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %12
%25 = load i8*, i8** %8
%26 = load i8, i8* %25
%27 = zext i8 %26 to i32
%28 = icmp eq i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %63
29: ; preds = %17
%30 = load i64*, i64** %10
%31 = load i64, i64* %30
%32 = load i64*, i64** %10
%33 = load i64, i64* %32
%34 = sub i64 %33, 1
%35 = and i64 %31, %34
%36 = icmp ne i64 %35, 0
br i1 %36, label %54, label %37
37: ; preds = %29
%38 = load i64*, i64** %10
%39 = load i64, i64* %38
%40 = icmp eq i64 %39, 0
br i1 %40, label %41, label %43
41: ; preds = %37
%42 = call i8* @malloc(i32 1)
br label %51
43: ; preds = %37
%44 = load i8**, i8*** %9
%45 = load i8*, i8** %44
%46 = load i64*, i64** %10
%47 = load i64, i64* %46
%48 = mul i64 %47, 2
%49 = mul i64 %48, 1
%50 = call i8* @realloc(i8* %45, i64 %49)
br label %51
51: ; preds = %43, %41
%52 = phi i8* [ %42, %41 ], [ %50, %43 ]
%53 = load i8**, i8*** %9
store i8* %52, i8** %53
br label %54
54: ; preds = %51, %29
%55 = load i8**, i8*** %9
%56 = load i8*, i8** %55
%57 = load i64*, i64** %10
%58 = load i64, i64* %57
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %56, i64 %58
store i8 0, i8* %59
%60 = load i64*, i64** %10
%61 = load i64, i64* %60
%62 = add i64 %61, 1
store i64 %62, i64* %60
br label %63
63: ; preds = %54, %17
%64 = load i32, i32* %12
%65 = load i8*, i8** %8
%66 = load i8, i8* %65
%67 = zext i8 %66 to i32
%68 = shl i32 %64, %67
%69 = load i8**, i8*** %9
%70 = load i8*, i8** %69
%71 = load i64*, i64** %10
%72 = load i64, i64* %71
%73 = sub i64 %72, 1
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %70, i64 %73
%75 = load i8, i8* %74
%76 = zext i8 %75 to i32
%77 = or i32 %76, %68
%78 = trunc i32 %77 to i8
store i8 %78, i8* %74
%79 = load i8*, i8** %8
%80 = load i8, i8* %79
%81 = zext i8 %80 to i32
%82 = add nsw i32 %81, 1
%83 = and i32 %82, 7
%84 = trunc i32 %83 to i8
%85 = load i8*, i8** %8
store i8 %84, i8* %85
br label %86
86: ; preds = %63
%87 = load i32, i32* %11
%88 = add i32 %87, 1
store i32 %88, i32* %11
br label %13
89: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @AddHuffmanBits(i32 %0, i32 %1, i8* nocapture %2, i8** nocapture %3, i64* nocapture %4) {
%6 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %6, label %58, label %7
7: ; preds = %5
%8 = load i8, i8* %2
br label %9
9: ; preds = %7, %42
%10 = phi i8 [ %55, %42 ], [ %8, %7 ]
%11 = phi i32 [ %56, %42 ], [ 0, %7 ]
%12 = xor i32 %11, -1
%13 = add i32 %12, %1
%14 = lshr i32 %0, %13
%15 = and i32 %14, 1
%16 = icmp eq i8 %10, 0
%17 = load i64, i64* %4
br i1 %16, label %18, label %42
18: ; preds = %9
%19 = tail call i64 @llvm.ctpop.i64(i64 %17)
%20 = icmp ult i64 %19, 2
br i1 %20, label %23, label %21
21: ; preds = %18
%22 = load i8*, i8** %3
br label %35
23: ; preds = %18
%24 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %24, label %25, label %27
25: ; preds = %23
%26 = tail call dereferenceable_or_null(1) i8* @malloc(i32 1)
br label %32
27: ; preds = %23
%28 = load i8*, i8** %3
%29 = shl i64 %17, 1
%30 = tail call i8* @realloc(i8* %28, i64 %29)
%31 = load i64, i64* %4
br label %32
32: ; preds = %27, %25
%33 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %31, %27 ]
%34 = phi i8* [ %26, %25 ], [ %30, %27 ]
store i8* %34, i8** %3
br label %35
35: ; preds = %21, %32
%36 = phi i64 [ %17, %21 ], [ %33, %32 ]
%37 = phi i8* [ %22, %21 ], [ %34, %32 ]
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %37, i64 %36
store i8 0, i8* %38
%39 = load i64, i64* %4
%40 = add i64 %39, 1
store i64 %40, i64* %4
%41 = load i8, i8* %2
br label %42
42: ; preds = %9, %35
%43 = phi i64 [ %40, %35 ], [ %17, %9 ]
%44 = phi i8 [ %41, %35 ], [ %10, %9 ]
%45 = zext i8 %44 to i32
%46 = shl nuw i32 %15, %45
%47 = load i8*, i8** %3
%48 = add i64 %43, -1
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 %48
%50 = load i8, i8* %49
%51 = trunc i32 %46 to i8
%52 = or i8 %50, %51
store i8 %52, i8* %49
%53 = load i8, i8* %2
%54 = add i8 %53, 1
%55 = and i8 %54, 7
store i8 %55, i8* %2
%56 = add nuw i32 %11, 1
%57 = icmp eq i32 %56, %1
br i1 %57, label %58, label %9
58: ; preds = %42, %5
ret void
}