unsigned int pop_array(unsigned int *pop, int n) {
  int i, j, min_val;
  unsigned int s, s8, x;
  s = 0;
  for (i = 0; i < n; i += 31) {
    min_val = ((n) < (i + 31) ? (n) : (i + 31));
    s8 = 0;
    for (j = i; j < min_val; ++j) {
      x = pop[j];
      x -= ((x >> 1) & 0x55555555);
      x = (x & 0x33333333) + ((x >> 2) & 0x33333333);
      x = (x + (x >> 4)) & 0x0F0F0F0F;
      s8 += x;
    }
    x = (s8 & 0x00FF00FF) + ((s8 >> 8) & 0x00FF00FF);
    x = (x & 0x0000FFFF) + (x >> 16);
    s += x;
  }
  return s;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pop_array>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1211 <pop_array+0x111>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1f,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1141 <pop_array+0x41>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    114a <pop_array+0x4a>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1f,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11ce <pop_array+0xce>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
shr    $0x1,%ecx
and    $0x55555555,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
and    $0x33333333,%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
shr    $0x2,%ecx
and    $0x33333333,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
shr    $0x4,%ecx
add    %ecx,%eax
and    $0xf0f0f0f,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    115d <pop_array+0x5d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
and    $0xff00ff,%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
shr    $0x8,%ecx
and    $0xff00ff,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
and    $0xffff,%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
shr    $0x10,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1f,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1119 <pop_array+0x19>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pop_array>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    131f <pop_array+0x21f>
lea    0x10(%rdi),%r8
xor    %r12d,%r12d
mov    $0x1,%r9d
mov    $0x1f,%r10d
movdqa 0xed2(%rip),%xmm8
movdqa 0xeda(%rip),%xmm1
movdqa 0xee2(%rip),%xmm2
xor    %r15d,%r15d
xor    %r11d,%r11d
xor    %eax,%eax
jmp    118a <pop_array+0x8a>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,%ecx
and    $0xff00ff,%ecx
shr    $0x8,%edx
and    $0xff00ff,%edx
add    %ecx,%edx
movzwl %dx,%ecx
shr    $0x10,%edx
add    %edx,%eax
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%r15
add    $0x1f,%r9
add    $0x1f,%r10d
add    $0xffffffffffffffe1,%r12
add    $0x7c,%r8
cmp    %esi,%r11d
jge    1321 <pop_array+0x221>
mov    %r11,%rbx
cmp    %r10d,%esi
mov    %r10d,%edx
cmovl  %esi,%edx
movslq %edx,%rbp
cmp    %rbp,%r9
cmovg  %r9,%rbp
add    $0x1,%r11
mov    %r15d,%edx
shl    $0x5,%edx
sub    %r15d,%edx
add    $0x1f,%edx
cmp    %edx,%esi
cmovl  %esi,%edx
movslq %edx,%r13
cmp    %r13,%r11
cmovg  %r11,%r13
lea    0x1f(%rbx),%r11
cmp    %esi,%r11d
mov    %r11d,%r14d
cmovg  %esi,%r14d
mov    $0x0,%edx
cmp    %ebx,%r14d
jle    1150 <pop_array+0x50>
mov    %r12,%rcx
mov    %r15,%r12
shl    $0x5,%r12
mov    %r15,%rdx
sub    %r12,%rdx
add    %rdx,%r13
xor    %edx,%edx
cmp    $0x8,%r13
jae    1200 <pop_array+0x100>
mov    %rcx,%r12
jmp    12d8 <pop_array+0x1d8>
xchg   %ax,%ax
add    %rcx,%rbp
and    $0xfffffffffffffff8,%rbp
mov    %r13,%r12
and    $0xfffffffffffffff8,%r12
add    %r12,%rbx
pxor   %xmm3,%xmm3
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm4,%xmm4
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu -0x10(%r8,%rdx,4),%xmm6
movdqu (%r8,%rdx,4),%xmm5
movdqa %xmm6,%xmm7
psrld  $0x1,%xmm7
movdqa %xmm5,%xmm0
psrld  $0x1,%xmm0
pand   %xmm8,%xmm7
pand   %xmm8,%xmm0
psubd  %xmm7,%xmm6
psubd  %xmm0,%xmm5
movdqa %xmm6,%xmm0
pand   %xmm1,%xmm0
movdqa %xmm5,%xmm7
pand   %xmm1,%xmm7
psrld  $0x2,%xmm6
psrld  $0x2,%xmm5
pand   %xmm1,%xmm6
paddd  %xmm0,%xmm6
pand   %xmm1,%xmm5
paddd  %xmm7,%xmm5
movdqa %xmm6,%xmm0
psrld  $0x4,%xmm0
movdqa %xmm5,%xmm7
psrld  $0x4,%xmm7
paddd  %xmm6,%xmm0
paddd  %xmm5,%xmm7
pand   %xmm2,%xmm0
paddd  %xmm0,%xmm3
pand   %xmm2,%xmm7
paddd  %xmm7,%xmm4
add    $0x8,%rdx
cmp    %rdx,%rbp
jne    1220 <pop_array+0x120>
paddd  %xmm3,%xmm4
pshufd $0xee,%xmm4,%xmm0
paddd  %xmm4,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm3
paddd  %xmm0,%xmm3
movd   %xmm3,%edx
cmp    %r12,%r13
mov    %rcx,%r12
je     1150 <pop_array+0x50>
movslq %r14d,%r14
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%rbx,4),%ebp
mov    %ebp,%ecx
shr    %ecx
and    $0x55555555,%ecx
sub    %ecx,%ebp
mov    %ebp,%ecx
and    $0x33333333,%ecx
shr    $0x2,%ebp
and    $0x33333333,%ebp
add    %ecx,%ebp
mov    %ebp,%ecx
shr    $0x4,%ecx
add    %ebp,%ecx
and    $0xf0f0f0f,%ecx
add    %ecx,%edx
add    $0x1,%rbx
cmp    %r14,%rbx
jl     12e0 <pop_array+0x1e0>
jmp    1150 <pop_array+0x50>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @pop_array(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %5
br label %11
11: ; preds = %75, %2
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp slt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %78
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %4
%17 = load i32, i32* %5
%18 = add nsw i32 %17, 31
%19 = icmp slt i32 %16, %18
br i1 %19, label %20, label %22
20: ; preds = %15
%21 = load i32, i32* %4
br label %25
22: ; preds = %15
%23 = load i32, i32* %5
%24 = add nsw i32 %23, 31
br label %25
25: ; preds = %22, %20
%26 = phi i32 [ %21, %20 ], [ %24, %22 ]
store i32 %26, i32* %7
store i32 0, i32* %9
%27 = load i32, i32* %5
store i32 %27, i32* %6
br label %28
28: ; preds = %57, %25
%29 = load i32, i32* %6
%30 = load i32, i32* %7
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %60
32: ; preds = %28
%33 = load i32*, i32** %3
%34 = load i32, i32* %6
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
store i32 %37, i32* %10
%38 = load i32, i32* %10
%39 = lshr i32 %38, 1
%40 = and i32 %39, 1431655765
%41 = load i32, i32* %10
%42 = sub i32 %41, %40
store i32 %42, i32* %10
%43 = load i32, i32* %10
%44 = and i32 %43, 858993459
%45 = load i32, i32* %10
%46 = lshr i32 %45, 2
%47 = and i32 %46, 858993459
%48 = add i32 %44, %47
store i32 %48, i32* %10
%49 = load i32, i32* %10
%50 = load i32, i32* %10
%51 = lshr i32 %50, 4
%52 = add i32 %49, %51
%53 = and i32 %52, 252645135
store i32 %53, i32* %10
%54 = load i32, i32* %10
%55 = load i32, i32* %9
%56 = add i32 %55, %54
store i32 %56, i32* %9
br label %57
57: ; preds = %32
%58 = load i32, i32* %6
%59 = add nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %6
br label %28
60: ; preds = %28
%61 = load i32, i32* %9
%62 = and i32 %61, 16711935
%63 = load i32, i32* %9
%64 = lshr i32 %63, 8
%65 = and i32 %64, 16711935
%66 = add i32 %62, %65
store i32 %66, i32* %10
%67 = load i32, i32* %10
%68 = and i32 %67, 65535
%69 = load i32, i32* %10
%70 = lshr i32 %69, 16
%71 = add i32 %68, %70
store i32 %71, i32* %10
%72 = load i32, i32* %10
%73 = load i32, i32* %8
%74 = add i32 %73, %72
store i32 %74, i32* %8
br label %75
75: ; preds = %60
%76 = load i32, i32* %5
%77 = add nsw i32 %76, 31
store i32 %77, i32* %5
br label %11
78: ; preds = %11
%79 = load i32, i32* %8
ret i32 %79
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @pop_array(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %102
4: ; preds = %2, %89
%5 = phi i64 [ %101, %89 ], [ 0, %2 ]
%6 = phi i32 [ %100, %89 ], [ 0, %2 ]
%7 = phi i64 [ %18, %89 ], [ 0, %2 ]
%8 = phi i32 [ %98, %89 ], [ 0, %2 ]
%9 = add nuw i64 %7, 1
%10 = mul i32 %6, 31
%11 = add i32 %10, 31
%12 = call i32 @llvm.smin.i32(i32 %1, i32 %11)
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = call i64 @llvm.smax.i64(i64 %9, i64 %13)
%15 = mul i64 %5, -31
%16 = add i64 %14, %15
%17 = trunc i64 %7 to i32
%18 = add nuw nsw i64 %7, 31
%19 = trunc i64 %18 to i32
%20 = icmp sgt i32 %19, %1
%21 = select i1 %20, i32 %1, i32 %19
%22 = icmp sgt i32 %21, %17
br i1 %22, label %23, label %89
23: ; preds = %4
%24 = sext i32 %21 to i64
%25 = icmp ult i64 %16, 8
br i1 %25, label %68, label %26
26: ; preds = %23
%27 = and i64 %16, -8
%28 = add i64 %7, %27
br label %29
29: ; preds = %29, %26
%30 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %62, %29 ]
%31 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %26 ], [ %60, %29 ]
%32 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %26 ], [ %61, %29 ]
%33 = add i64 %7, %30
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %33
%35 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
%36 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %35
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 4
%38 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
%39 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %38
%40 = lshr <4 x i32> %36, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%41 = lshr <4 x i32> %39, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%42 = and <4 x i32> %40, <i32 1431655765, i32 1431655765, i32 1431655765, i32 1431655765>
%43 = and <4 x i32> %41, <i32 1431655765, i32 1431655765, i32 1431655765, i32 1431655765>
%44 = sub <4 x i32> %36, %42
%45 = sub <4 x i32> %39, %43
%46 = and <4 x i32> %44, <i32 858993459, i32 858993459, i32 858993459, i32 858993459>
%47 = and <4 x i32> %45, <i32 858993459, i32 858993459, i32 858993459, i32 858993459>
%48 = lshr <4 x i32> %44, <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
%49 = lshr <4 x i32> %45, <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
%50 = and <4 x i32> %48, <i32 858993459, i32 858993459, i32 858993459, i32 858993459>
%51 = and <4 x i32> %49, <i32 858993459, i32 858993459, i32 858993459, i32 858993459>
%52 = add nuw nsw <4 x i32> %50, %46
%53 = add nuw nsw <4 x i32> %51, %47
%54 = lshr <4 x i32> %52, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%55 = lshr <4 x i32> %53, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%56 = add nuw nsw <4 x i32> %54, %52
%57 = add nuw nsw <4 x i32> %55, %53
%58 = and <4 x i32> %56, <i32 252645135, i32 252645135, i32 252645135, i32 252645135>
%59 = and <4 x i32> %57, <i32 252645135, i32 252645135, i32 252645135, i32 252645135>
%60 = add <4 x i32> %58, %31
%61 = add <4 x i32> %59, %32
%62 = add nuw i64 %30, 8
%63 = icmp eq i64 %62, %27
br i1 %63, label %64, label %29
64: ; preds = %29
%65 = add <4 x i32> %61, %60
%66 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %65)
%67 = icmp eq i64 %16, %27
br i1 %67, label %89, label %68
68: ; preds = %23, %64
%69 = phi i64 [ %7, %23 ], [ %28, %64 ]
%70 = phi i32 [ 0, %23 ], [ %66, %64 ]
br label %71
71: ; preds = %68, %71
%72 = phi i64 [ %87, %71 ], [ %69, %68 ]
%73 = phi i32 [ %86, %71 ], [ %70, %68 ]
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %72
%75 = load i32, i32* %74
%76 = lshr i32 %75, 1
%77 = and i32 %76, 1431655765
%78 = sub i32 %75, %77
%79 = and i32 %78, 858993459
%80 = lshr i32 %78, 2
%81 = and i32 %80, 858993459
%82 = add nuw nsw i32 %81, %79
%83 = lshr i32 %82, 4
%84 = add nuw nsw i32 %83, %82
%85 = and i32 %84, 252645135
%86 = add i32 %85, %73
%87 = add nuw nsw i64 %72, 1
%88 = icmp slt i64 %87, %24
br i1 %88, label %71, label %89
89: ; preds = %71, %64, %4
%90 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %66, %64 ], [ %86, %71 ]
%91 = and i32 %90, 16711935
%92 = lshr i32 %90, 8
%93 = and i32 %92, 16711935
%94 = add nuw nsw i32 %93, %91
%95 = and i32 %94, 511
%96 = lshr i32 %94, 16
%97 = add i32 %96, %8
%98 = add i32 %97, %95
%99 = icmp slt i32 %19, %1
%100 = add i32 %6, 1
%101 = add i64 %5, 1
br i1 %99, label %4, label %102
102: ; preds = %89, %2
%103 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %98, %89 ]
ret i32 %103
}