#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) & 7) == 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) & 7);
    (*bp)++;
  }
}


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    1241 <AddHuffmanBits+0x121>
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
and    $0x7,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    11fe <AddHuffmanBits+0xde>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
sub    $0x1,%rcx
and    %rcx,%rax
cmp    $0x0,%rax
jne    11de <AddHuffmanBits+0xbe>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmpq   $0x0,(%rax)
jne    11b4 <AddHuffmanBits+0x94>
mov    $0x1,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    11d3 <AddHuffmanBits+0xb3>
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
and    $0x7,%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
mov    (%rax),%cl
add    $0x1,%cl
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
and    $0x7,%al
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%ebx
mov    (%r14),%rax
or     %bl,-0x1(%rsi,%rax,1)
movzbl 0x0(%r13),%eax
add    $0x1,%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
and    $0x7,%al
jne    1160 <AddHuffmanBits+0x40>
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 = %84, %5
%14 = load i32, i32* %11
%15 = load i32, i32* %7
%16 = icmp ult i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %87
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 = and i32 %27, 7
%29 = icmp eq i32 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %64
30: ; preds = %17
%31 = load i64*, i64** %10
%32 = load i64, i64* %31
%33 = load i64*, i64** %10
%34 = load i64, i64* %33
%35 = sub i64 %34, 1
%36 = and i64 %32, %35
%37 = icmp ne i64 %36, 0
br i1 %37, label %55, label %38
38: ; preds = %30
%39 = load i64*, i64** %10
%40 = load i64, i64* %39
%41 = icmp eq i64 %40, 0
br i1 %41, label %42, label %44
42: ; preds = %38
%43 = call i8* @malloc(i32 1)
br label %52
44: ; preds = %38
%45 = load i8**, i8*** %9
%46 = load i8*, i8** %45
%47 = load i64*, i64** %10
%48 = load i64, i64* %47
%49 = mul i64 %48, 2
%50 = mul i64 %49, 1
%51 = call i8* @realloc(i8* %46, i64 %50)
br label %52
52: ; preds = %44, %42
%53 = phi i8* [ %43, %42 ], [ %51, %44 ]
%54 = load i8**, i8*** %9
store i8* %53, i8** %54
br label %55
55: ; preds = %52, %30
%56 = load i8**, i8*** %9
%57 = load i8*, i8** %56
%58 = load i64*, i64** %10
%59 = load i64, i64* %58
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %59
store i8 0, i8* %60
%61 = load i64*, i64** %10
%62 = load i64, i64* %61
%63 = add i64 %62, 1
store i64 %63, i64* %61
br label %64
64: ; preds = %55, %17
%65 = load i32, i32* %12
%66 = load i8*, i8** %8
%67 = load i8, i8* %66
%68 = zext i8 %67 to i32
%69 = and i32 %68, 7
%70 = shl i32 %65, %69
%71 = load i8**, i8*** %9
%72 = load i8*, i8** %71
%73 = load i64*, i64** %10
%74 = load i64, i64* %73
%75 = sub i64 %74, 1
%76 = getelementptr inbounds i8, i8* %72, i64 %75
%77 = load i8, i8* %76
%78 = zext i8 %77 to i32
%79 = or i32 %78, %70
%80 = trunc i32 %79 to i8
store i8 %80, i8* %76
%81 = load i8*, i8** %8
%82 = load i8, i8* %81
%83 = add i8 %82, 1
store i8 %83, i8* %81
br label %84
84: ; preds = %64
%85 = load i32, i32* %11
%86 = add i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %11
br label %13
87: ; 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 %59, label %7
7: ; preds = %5
%8 = load i8, i8* %2
br label %9
9: ; preds = %7, %44
%10 = phi i8 [ %56, %44 ], [ %8, %7 ]
%11 = phi i32 [ %57, %44 ], [ 0, %7 ]
%12 = xor i32 %11, -1
%13 = add i32 %12, %1
%14 = lshr i32 %0, %13
%15 = and i32 %14, 1
%16 = and i8 %10, 7
%17 = icmp eq i8 %16, 0
%18 = load i64, i64* %4
br i1 %17, label %19, label %44
19: ; preds = %9
%20 = tail call i64 @llvm.ctpop.i64(i64 %18)
%21 = icmp ult i64 %20, 2
br i1 %21, label %24, label %22
22: ; preds = %19
%23 = load i8*, i8** %3
br label %36
24: ; preds = %19
%25 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %25, label %26, label %28
26: ; preds = %24
%27 = tail call dereferenceable_or_null(1) i8* @malloc(i32 1)
br label %33
28: ; preds = %24
%29 = load i8*, i8** %3
%30 = shl i64 %18, 1
%31 = tail call i8* @realloc(i8* %29, i64 %30)
%32 = load i64, i64* %4
br label %33
33: ; preds = %28, %26
%34 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %32, %28 ]
%35 = phi i8* [ %27, %26 ], [ %31, %28 ]
store i8* %35, i8** %3
br label %36
36: ; preds = %22, %33
%37 = phi i64 [ %18, %22 ], [ %34, %33 ]
%38 = phi i8* [ %23, %22 ], [ %35, %33 ]
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 %37
store i8 0, i8* %39
%40 = load i64, i64* %4
%41 = add i64 %40, 1
store i64 %41, i64* %4
%42 = load i8, i8* %2
%43 = and i8 %42, 7
br label %44
44: ; preds = %9, %36
%45 = phi i8 [ %43, %36 ], [ %16, %9 ]
%46 = phi i64 [ %41, %36 ], [ %18, %9 ]
%47 = zext i8 %45 to i32
%48 = shl nuw nsw i32 %15, %47
%49 = load i8*, i8** %3
%50 = add i64 %46, -1
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %49, i64 %50
%52 = load i8, i8* %51
%53 = trunc i32 %48 to i8
%54 = or i8 %52, %53
store i8 %54, i8* %51
%55 = load i8, i8* %2
%56 = add i8 %55, 1
store i8 %56, i8* %2
%57 = add nuw i32 %11, 1
%58 = icmp eq i32 %57, %1
br i1 %58, label %59, label %9
59: ; preds = %44, %5
ret void
}