#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 */
size_t bythirds(size_t size) {
  int n;
  size_t m;
  m = size;
  for (n = 0; m; n++)
    m >>= 1;
  if (n < 3)
    return size + 1;
  n -= 3;
  m = size >> n;
  m += m == 6 ? 2 : 1;
  m <<= n;
  return m > size ? m : (size_t)(-1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bythirds>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     113c <bythirds+0x3c>
mov    -0x20(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1117 <bythirds+0x17>
cmpl   $0x3,-0x14(%rbp)
jge    1157 <bythirds+0x57>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11d0 <bythirds+0xd0>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shr    %cl,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cmp    $0x6,%rdx
cmove  %ecx,%eax
cltq
add    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,%ecx
shl    %cl,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jbe    11b8 <bythirds+0xb8>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11c8 <bythirds+0xc8>
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11c8 <bythirds+0xc8>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bythirds>:
mov    %rdi,%rax
test   %rdi,%rdi
je     1136 <bythirds+0x36>
mov    $0xfffffffd,%ecx
mov    %rax,%rsi
mov    %rax,%rdx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
shr    %rdx
add    $0x1,%ecx
cmp    $0x1,%rsi
mov    %rdx,%rsi
ja     1120 <bythirds+0x20>
mov    %ecx,%edx
add    $0x2,%edx
jae    113b <bythirds+0x3b>
add    $0x1,%rax
ret
mov    %rax,%rdx
shr    %cl,%rdx
xor    %esi,%esi
cmp    $0x6,%rdx
sete   %sil
add    %rsi,%rdx
add    $0x1,%rdx
shl    %cl,%rdx
cmp    %rax,%rdx
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
cmova  %rdx,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @bythirds(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
%6 = load i64, i64* %3
store i64 %6, i64* %5
store i32 0, i32* %4
br label %7
7: ; preds = %13, %1
%8 = load i64, i64* %5
%9 = icmp ne i64 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %16
10: ; preds = %7
%11 = load i64, i64* %5
%12 = lshr i64 %11, 1
store i64 %12, i64* %5
br label %13
13: ; preds = %10
%14 = load i32, i32* %4
%15 = add nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %4
br label %7
16: ; preds = %7
%17 = load i32, i32* %4
%18 = icmp slt i32 %17, 3
br i1 %18, label %19, label %22
19: ; preds = %16
%20 = load i64, i64* %3
%21 = add i64 %20, 1
store i64 %21, i64* %2
br label %48
22: ; preds = %16
%23 = load i32, i32* %4
%24 = sub nsw i32 %23, 3
store i32 %24, i32* %4
%25 = load i64, i64* %3
%26 = load i32, i32* %4
%27 = zext i32 %26 to i64
%28 = lshr i64 %25, %27
store i64 %28, i64* %5
%29 = load i64, i64* %5
%30 = icmp eq i64 %29, 6
%31 = zext i1 %30 to i64
%32 = select i1 %30, i32 2, i32 1
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = load i64, i64* %5
%35 = add i64 %34, %33
store i64 %35, i64* %5
%36 = load i32, i32* %4
%37 = load i64, i64* %5
%38 = zext i32 %36 to i64
%39 = shl i64 %37, %38
store i64 %39, i64* %5
%40 = load i64, i64* %5
%41 = load i64, i64* %3
%42 = icmp ugt i64 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %45
43: ; preds = %22
%44 = load i64, i64* %5
br label %46
45: ; preds = %22
br label %46
46: ; preds = %45, %43
%47 = phi i64 [ %44, %43 ], [ -1, %45 ]
store i64 %47, i64* %2
br label %48
48: ; preds = %46, %19
%49 = load i64, i64* %2
ret i64 %49
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @bythirds(i64 %0) {
%2 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %2, label %11, label %3
3: ; preds = %1, %3
%4 = phi i64 [ %6, %3 ], [ %0, %1 ]
%5 = phi i32 [ %7, %3 ], [ 0, %1 ]
%6 = lshr i64 %4, 1
%7 = add nuw nsw i32 %5, 1
%8 = icmp ult i64 %4, 2
br i1 %8, label %9, label %3
9: ; preds = %3
%10 = icmp ult i32 %5, 2
br i1 %10, label %11, label %13
11: ; preds = %1, %9
%12 = add i64 %0, 1
br label %23
13: ; preds = %9
%14 = add nsw i32 %5, -2
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = lshr i64 %0, %15
%17 = icmp eq i64 %16, 6
%18 = select i1 %17, i64 2, i64 1
%19 = add i64 %18, %16
%20 = shl i64 %19, %15
%21 = icmp ugt i64 %20, %0
%22 = select i1 %21, i64 %20, i64 -1
br label %23
23: ; preds = %13, %11
%24 = phi i64 [ %12, %11 ], [ %22, %13 ]
ret i64 %24
}