unsigned long long get_reverse_complement(unsigned long long word,
                                          unsigned int wordlength) {
  unsigned int i;
  unsigned long long mask, v, revcompl = 0L;
  word = ~word;
  mask = 3;
  for (i = 0; i < wordlength; i++) {
    v = word & mask;
    revcompl <<= 2;
    revcompl |= v;
    word >>= 2;
  }
  return revcompl;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<get_reverse_complement>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
xor    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
movq   $0x3,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    1178 <get_reverse_complement+0x78>
mov    -0x8(%rbp),%rax
and    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
or     -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
shr    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    112e <get_reverse_complement+0x2e>
mov    -0x28(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<get_reverse_complement>:
test   %esi,%esi
je     111a <get_reverse_complement+0x1a>
not    %rdi
lea    -0x1(%rsi),%eax
mov    %esi,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%eax
jae    111d <get_reverse_complement+0x1d>
xor    %eax,%eax
jmp    1167 <get_reverse_complement+0x67>
xor    %eax,%eax
ret
and    $0xfffffffc,%esi
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,%edx
and    $0xc,%edx
shl    $0x6,%rax
mov    %edi,%ecx
shl    $0x4,%ecx
and    $0x30,%ecx
or     %rax,%rcx
or     %rdx,%rcx
mov    %edi,%eax
shr    $0x4,%eax
and    $0x3,%eax
or     %rcx,%rax
mov    %edi,%ecx
shr    $0x6,%ecx
and    $0x3,%ecx
lea    (%rcx,%rax,4),%rax
shr    $0x8,%rdi
add    $0xfffffffc,%esi
jne    1130 <get_reverse_complement+0x30>
test   %r8d,%r8d
je     1183 <get_reverse_complement+0x83>
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,%ecx
and    $0x3,%ecx
lea    (%rcx,%rax,4),%rax
shr    $0x2,%rdi
add    $0xffffffff,%r8d
jne    1170 <get_reverse_complement+0x70>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @get_reverse_complement(i64 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
store i32 %1, i32* %4
store i64 0, i64* %8
%9 = load i64, i64* %3
%10 = xor i64 %9, -1
store i64 %10, i64* %3
store i64 3, i64* %6
store i32 0, i32* %5
br label %11
11: ; preds = %26, %2
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %4
%14 = icmp ult i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %29
15: ; preds = %11
%16 = load i64, i64* %3
%17 = load i64, i64* %6
%18 = and i64 %16, %17
store i64 %18, i64* %7
%19 = load i64, i64* %8
%20 = shl i64 %19, 2
store i64 %20, i64* %8
%21 = load i64, i64* %7
%22 = load i64, i64* %8
%23 = or i64 %22, %21
store i64 %23, i64* %8
%24 = load i64, i64* %3
%25 = lshr i64 %24, 2
store i64 %25, i64* %3
br label %26
26: ; preds = %15
%27 = load i32, i32* %5
%28 = add i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %5
br label %11
29: ; preds = %11
%30 = load i64, i64* %8
ret i64 %30
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @get_reverse_complement(i64 %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %3, label %46, label %4
4: ; preds = %2
%5 = xor i64 %0, -1
%6 = add i32 %1, -1
%7 = and i32 %1, 3
%8 = icmp ult i32 %6, 3
br i1 %8, label %31, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i32 %1, -4
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %27, %11 ]
%13 = phi i64 [ %5, %9 ], [ %28, %11 ]
%14 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %29, %11 ]
%15 = and i64 %13, 12
%16 = shl i64 %12, 6
%17 = shl i64 %13, 4
%18 = and i64 %17, 48
%19 = or i64 %16, %18
%20 = or i64 %19, %15
%21 = lshr i64 %13, 4
%22 = and i64 %21, 3
%23 = or i64 %20, %22
%24 = lshr i64 %13, 6
%25 = and i64 %24, 3
%26 = shl i64 %23, 2
%27 = or i64 %26, %25
%28 = lshr i64 %13, 8
%29 = add i32 %14, 4
%30 = icmp eq i32 %29, %10
br i1 %30, label %31, label %11
31: ; preds = %11, %4
%32 = phi i64 [ undef, %4 ], [ %27, %11 ]
%33 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %27, %11 ]
%34 = phi i64 [ %5, %4 ], [ %28, %11 ]
%35 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %35, label %46, label %36
36: ; preds = %31, %36
%37 = phi i64 [ %42, %36 ], [ %33, %31 ]
%38 = phi i64 [ %43, %36 ], [ %34, %31 ]
%39 = phi i32 [ %44, %36 ], [ 0, %31 ]
%40 = and i64 %38, 3
%41 = shl i64 %37, 2
%42 = or i64 %41, %40
%43 = lshr i64 %38, 2
%44 = add i32 %39, 1
%45 = icmp eq i32 %44, %7
br i1 %45, label %46, label %36
46: ; preds = %31, %36, %2
%47 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %32, %31 ], [ %42, %36 ]
ret i64 %47
}