#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 */
int IPPROTO_UDP;
unsigned short udp_checksum(int bytes, char *user_datagram,
                            char *net_addresses) {
  unsigned short *p = (unsigned short *)net_addresses;
  unsigned short x = (bytes + 1) >> 1;
  unsigned long sum = bytes + IPPROTO_UDP;
  unsigned short carry;
  sum += *p + p[1] + p[2] + p[3];
  p = (unsigned short *)user_datagram;
  if (bytes & 1)
    user_datagram[bytes] = 0;
  p[3] = 0;
  while (x--)
    sum += *p++;
  carry = sum;
  while (sum >>= 16) {
    sum += carry;
    carry = sum;
  }
  p = (unsigned short *)user_datagram;
  carry ^= 65535;
  p[3] = carry;
  return carry;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<udp_checksum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %ax,-0x22(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    0x2eaa(%rip),%rcx
add    (%rcx),%eax
cltq
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movzwl (%rax),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movzwl 0x2(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movzwl 0x4(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movzwl 0x6(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
cltq
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1188 <udp_checksum+0x88>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movw   $0x0,0x6(%rax)
mov    -0x22(%rbp),%ax
mov    %ax,%cx
add    $0xffff,%cx
mov    %cx,-0x22(%rbp)
cmp    $0x0,%ax
je     11ca <udp_checksum+0xca>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x2,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movzwl (%rax),%eax
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1192 <udp_checksum+0x92>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %ax,-0x32(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
shr    $0x10,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
je     1201 <udp_checksum+0x101>
movzwl -0x32(%rbp),%eax
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %ax,-0x32(%rbp)
jmp    11d2 <udp_checksum+0xd2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movzwl -0x32(%rbp),%eax
xor    $0xffff,%eax
mov    %ax,-0x32(%rbp)
mov    -0x32(%rbp),%cx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %cx,0x6(%rax)
movzwl -0x32(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<udp_checksum>:
lea    0x1(%rdi),%r10d
shr    %r10d
mov    0x2eca(%rip),%rax
movslq (%rax),%rax
movslq %edi,%r8
add    %r8,%rax
movzwl (%rdx),%ecx
add    %rax,%rcx
movzwl 0x2(%rdx),%edi
add    %rcx,%rdi
movzwl 0x4(%rdx),%eax
add    %rdi,%rax
movzwl 0x6(%rdx),%edx
test   $0x1,%r8b
je     113a <udp_checksum+0x3a>
movb   $0x0,(%rsi,%r8,1)
add    %rdx,%rax
movw   $0x0,0x6(%rsi)
test   %r10w,%r10w
je     1261 <udp_checksum+0x161>
lea    -0x1(%r10),%edx
cmp    $0x3,%dx
jae    115f <udp_checksum+0x5f>
mov    %rsi,%r8
jmp    123b <udp_checksum+0x13b>
movzwl %dx,%r8d
add    $0x1,%r8
mov    %r8d,%r9d
and    $0xfffffffc,%r9d
movq   %rax,%xmm0
lea    -0x4(%r9),%rax
mov    %rax,%rdx
shr    $0x2,%rdx
add    $0x1,%rdx
test   %rax,%rax
je     128c <udp_checksum+0x18c>
mov    %rdx,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
pxor   %xmm2,%xmm2
xor    %edi,%edi
pxor   %xmm1,%xmm1
nopl   0x0(%rax)
movd   (%rsi,%rdi,2),%xmm3
movd   0x4(%rsi,%rdi,2),%xmm4
punpcklwd %xmm2,%xmm3
punpckldq %xmm2,%xmm3
paddq  %xmm0,%xmm3
punpcklwd %xmm2,%xmm4
punpckldq %xmm2,%xmm4
paddq  %xmm1,%xmm4
movd   0x8(%rsi,%rdi,2),%xmm0
movd   0xc(%rsi,%rdi,2),%xmm1
punpcklwd %xmm2,%xmm0
punpckldq %xmm2,%xmm0
paddq  %xmm3,%xmm0
punpcklwd %xmm2,%xmm1
punpckldq %xmm2,%xmm1
paddq  %xmm4,%xmm1
add    $0x8,%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    11a0 <udp_checksum+0xa0>
test   $0x1,%dl
je     121d <udp_checksum+0x11d>
movd   (%rsi,%rdi,2),%xmm2
movd   0x4(%rsi,%rdi,2),%xmm3
pxor   %xmm4,%xmm4
punpcklwd %xmm4,%xmm2
punpckldq %xmm4,%xmm2
paddq  %xmm2,%xmm0
punpcklwd %xmm4,%xmm3
punpckldq %xmm4,%xmm3
paddq  %xmm3,%xmm1
paddq  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddq  %xmm0,%xmm1
movq   %xmm1,%rax
cmp    %r9,%r8
je     1261 <udp_checksum+0x161>
sub    %r9d,%r10d
lea    (%rsi,%r9,2),%r8
movzwl %r10w,%ecx
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movzwl (%r8,%rdi,2),%edx
add    %rdx,%rax
add    $0x1,%rdi
cmp    %di,%cx
jne    1250 <udp_checksum+0x150>
cmp    $0x10000,%rax
jb     1285 <udp_checksum+0x185>
nopl   0x0(%rax)
mov    %rax,%rcx
shr    $0x10,%rcx
movzwl %ax,%eax
add    %rcx,%rax
cmp    $0xffff,%rax
ja     1270 <udp_checksum+0x170>
not    %eax
mov    %ax,0x6(%rsi)
ret
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %edi,%edi
test   $0x1,%dl
jne    11f6 <udp_checksum+0xf6>
jmp    121d <udp_checksum+0x11d>

LLVM IR (-O0):
@IPPROTO_UDP = global i32 0
define zeroext i16 @udp_checksum(i32 %0, i8* %1, i8* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i16*
%8 = alloca i16
%9 = alloca i64
%10 = alloca i16
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i8* %2, i8** %6
%11 = load i8*, i8** %6
%12 = bitcast i8* %11 to i16*
store i16* %12, i16** %7
%13 = load i32, i32* %4
%14 = add nsw i32 %13, 1
%15 = ashr i32 %14, 1
%16 = trunc i32 %15 to i16
store i16 %16, i16* %8
%17 = load i32, i32* %4
%18 = load i32, i32* @IPPROTO_UDP
%19 = add nsw i32 %17, %18
%20 = sext i32 %19 to i64
store i64 %20, i64* %9
%21 = load i16*, i16** %7
%22 = load i16, i16* %21
%23 = zext i16 %22 to i32
%24 = load i16*, i16** %7
%25 = getelementptr inbounds i16, i16* %24, i64 1
%26 = load i16, i16* %25
%27 = zext i16 %26 to i32
%28 = add nsw i32 %23, %27
%29 = load i16*, i16** %7
%30 = getelementptr inbounds i16, i16* %29, i64 2
%31 = load i16, i16* %30
%32 = zext i16 %31 to i32
%33 = add nsw i32 %28, %32
%34 = load i16*, i16** %7
%35 = getelementptr inbounds i16, i16* %34, i64 3
%36 = load i16, i16* %35
%37 = zext i16 %36 to i32
%38 = add nsw i32 %33, %37
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = load i64, i64* %9
%41 = add i64 %40, %39
store i64 %41, i64* %9
%42 = load i8*, i8** %5
%43 = bitcast i8* %42 to i16*
store i16* %43, i16** %7
%44 = load i32, i32* %4
%45 = and i32 %44, 1
%46 = icmp ne i32 %45, 0
br i1 %46, label %47, label %52
47: ; preds = %3
%48 = load i8*, i8** %5
%49 = load i32, i32* %4
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i64 %50
store i8 0, i8* %51
br label %52
52: ; preds = %47, %3
%53 = load i16*, i16** %7
%54 = getelementptr inbounds i16, i16* %53, i64 3
store i16 0, i16* %54
br label %55
55: ; preds = %59, %52
%56 = load i16, i16* %8
%57 = add i16 %56, -1
store i16 %57, i16* %8
%58 = icmp ne i16 %56, 0
br i1 %58, label %59, label %66
59: ; preds = %55
%60 = load i16*, i16** %7
%61 = getelementptr inbounds i16, i16* %60, i32 1
store i16* %61, i16** %7
%62 = load i16, i16* %60
%63 = zext i16 %62 to i64
%64 = load i64, i64* %9
%65 = add i64 %64, %63
store i64 %65, i64* %9
br label %55
66: ; preds = %55
%67 = load i64, i64* %9
%68 = trunc i64 %67 to i16
store i16 %68, i16* %10
br label %69
69: ; preds = %73, %66
%70 = load i64, i64* %9
%71 = lshr i64 %70, 16
store i64 %71, i64* %9
%72 = icmp ne i64 %71, 0
br i1 %72, label %73, label %80
73: ; preds = %69
%74 = load i16, i16* %10
%75 = zext i16 %74 to i64
%76 = load i64, i64* %9
%77 = add i64 %76, %75
store i64 %77, i64* %9
%78 = load i64, i64* %9
%79 = trunc i64 %78 to i16
store i16 %79, i16* %10
br label %69
80: ; preds = %69
%81 = load i8*, i8** %5
%82 = bitcast i8* %81 to i16*
store i16* %82, i16** %7
%83 = load i16, i16* %10
%84 = zext i16 %83 to i32
%85 = xor i32 %84, 65535
%86 = trunc i32 %85 to i16
store i16 %86, i16* %10
%87 = load i16, i16* %10
%88 = load i16*, i16** %7
%89 = getelementptr inbounds i16, i16* %88, i64 3
store i16 %87, i16* %89
%90 = load i16, i16* %10
ret i16 %90
}

LLVM IR (-O2):
@IPPROTO_UDP = global i32 0
define zeroext i16 @udp_checksum(i32 %0, i8* nocapture %1, i8* nocapture %2) {
%4 = bitcast i8* %2 to i16*
%5 = add nsw i32 %0, 1
%6 = lshr i32 %5, 1
%7 = trunc i32 %6 to i16
%8 = load i32, i32* @IPPROTO_UDP
%9 = add nsw i32 %8, %0
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = load i16, i16* %4
%12 = zext i16 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 2
%14 = bitcast i8* %13 to i16*
%15 = load i16, i16* %14
%16 = zext i16 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 4
%18 = bitcast i8* %17 to i16*
%19 = load i16, i16* %18
%20 = zext i16 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 6
%22 = bitcast i8* %21 to i16*
%23 = load i16, i16* %22
%24 = zext i16 %23 to i64
%25 = add nsw i64 %10, %12
%26 = add nsw i64 %25, %16
%27 = add nsw i64 %26, %20
%28 = add nsw i64 %27, %24
%29 = bitcast i8* %1 to i16*
%30 = and i32 %0, 1
%31 = icmp eq i32 %30, 0
br i1 %31, label %35, label %32
32: ; preds = %3
%33 = sext i32 %0 to i64
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %33
store i8 0, i8* %34
br label %35
35: ; preds = %32, %3
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 6
%37 = bitcast i8* %36 to i16*
store i16 0, i16* %37
%38 = icmp eq i16 %7, 0
br i1 %38, label %114, label %39
39: ; preds = %35
%40 = add i16 %7, -1
%41 = zext i16 %40 to i64
%42 = add nuw nsw i64 %41, 1
%43 = icmp ult i16 %40, 3
br i1 %43, label %110, label %44
44: ; preds = %39
%45 = and i64 %42, 131068
%46 = trunc i64 %45 to i16
%47 = sub i16 %7, %46
%48 = getelementptr i16, i16* %29, i64 %45
%49 = insertelement <2 x i64> <i64 poison, i64 0>, i64 %28, i64 0
%50 = add nsw i64 %45, -4
%51 = lshr exact i64 %50, 2
%52 = add nuw nsw i64 %51, 1
%53 = and i64 %52, 1
%54 = icmp eq i64 %50, 0
br i1 %54, label %86, label %55
55: ; preds = %44
%56 = and i64 %52, 9223372036854775806
br label %57
57: ; preds = %57, %55
%58 = phi i64 [ 0, %55 ], [ %83, %57 ]
%59 = phi <2 x i64> [ %49, %55 ], [ %81, %57 ]
%60 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %55 ], [ %82, %57 ]
%61 = phi i64 [ 0, %55 ], [ %84, %57 ]
%62 = getelementptr i16, i16* %29, i64 %58
%63 = bitcast i16* %62 to <2 x i16>*
%64 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %63
%65 = getelementptr i16, i16* %62, i64 2
%66 = bitcast i16* %65 to <2 x i16>*
%67 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %66
%68 = zext <2 x i16> %64 to <2 x i64>
%69 = zext <2 x i16> %67 to <2 x i64>
%70 = add <2 x i64> %59, %68
%71 = add <2 x i64> %60, %69
%72 = or i64 %58, 4
%73 = getelementptr i16, i16* %29, i64 %72
%74 = bitcast i16* %73 to <2 x i16>*
%75 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %74
%76 = getelementptr i16, i16* %73, i64 2
%77 = bitcast i16* %76 to <2 x i16>*
%78 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %77
%79 = zext <2 x i16> %75 to <2 x i64>
%80 = zext <2 x i16> %78 to <2 x i64>
%81 = add <2 x i64> %70, %79
%82 = add <2 x i64> %71, %80
%83 = add nuw i64 %58, 8
%84 = add i64 %61, 2
%85 = icmp eq i64 %84, %56
br i1 %85, label %86, label %57
86: ; preds = %57, %44
%87 = phi <2 x i64> [ undef, %44 ], [ %81, %57 ]
%88 = phi <2 x i64> [ undef, %44 ], [ %82, %57 ]
%89 = phi i64 [ 0, %44 ], [ %83, %57 ]
%90 = phi <2 x i64> [ %49, %44 ], [ %81, %57 ]
%91 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %44 ], [ %82, %57 ]
%92 = icmp eq i64 %53, 0
br i1 %92, label %104, label %93
93: ; preds = %86
%94 = getelementptr i16, i16* %29, i64 %89
%95 = bitcast i16* %94 to <2 x i16>*
%96 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %95
%97 = getelementptr i16, i16* %94, i64 2
%98 = bitcast i16* %97 to <2 x i16>*
%99 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %98
%100 = zext <2 x i16> %96 to <2 x i64>
%101 = zext <2 x i16> %99 to <2 x i64>
%102 = add <2 x i64> %90, %100
%103 = add <2 x i64> %91, %101
br label %104
104: ; preds = %86, %93
%105 = phi <2 x i64> [ %87, %86 ], [ %102, %93 ]
%106 = phi <2 x i64> [ %88, %86 ], [ %103, %93 ]
%107 = add <2 x i64> %106, %105
%108 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %107)
%109 = icmp eq i64 %42, %45
br i1 %109, label %114, label %110
110: ; preds = %39, %104
%111 = phi i64 [ %28, %39 ], [ %108, %104 ]
%112 = phi i16 [ %7, %39 ], [ %47, %104 ]
%113 = phi i16* [ %29, %39 ], [ %48, %104 ]
br label %117
114: ; preds = %117, %104, %35
%115 = phi i64 [ %28, %35 ], [ %108, %104 ], [ %125, %117 ]
%116 = icmp ult i64 %115, 65536
br i1 %116, label %133, label %127
117: ; preds = %110, %117
%118 = phi i64 [ %125, %117 ], [ %111, %110 ]
%119 = phi i16 [ %121, %117 ], [ %112, %110 ]
%120 = phi i16* [ %122, %117 ], [ %113, %110 ]
%121 = add i16 %119, -1
%122 = getelementptr inbounds i16, i16* %120, i64 1
%123 = load i16, i16* %120
%124 = zext i16 %123 to i64
%125 = add i64 %118, %124
%126 = icmp eq i16 %121, 0
br i1 %126, label %114, label %117
127: ; preds = %114, %127
%128 = phi i64 [ %131, %127 ], [ %115, %114 ]
%129 = lshr i64 %128, 16
%130 = and i64 %128, 65535
%131 = add nuw nsw i64 %129, %130
%132 = icmp ult i64 %131, 65536
br i1 %132, label %133, label %127
133: ; preds = %127, %114
%134 = phi i64 [ %115, %114 ], [ %131, %127 ]
%135 = trunc i64 %134 to i16
%136 = xor i16 %135, -1
store i16 %136, i16* %37
ret i16 %136
}