int CountSortedInt(int M, int *sorted, int *sort_idx, int *uni_list, int *uni_i,
                   int *uni_j, int *cnt) {
  int u, m;
  uni_list[0] = sorted[0];
  uni_i[0] = sort_idx[0];
  cnt[0]++;
  uni_j[sort_idx[0]] = 0;
  u = 0;
  for (m = 1; m < M; m++) {
    if (sorted[m] != sorted[m - 1]) {
      u++;
      uni_list[u] = sorted[m];
      uni_i[u] = sort_idx[m];
    }
    cnt[u]++;
    uni_j[sort_idx[m]] = u;
  }
  u++;
  return u;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<CountSortedInt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    %r9,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x1,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11f9 <CountSortedInt+0xf9>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x38(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
je     11c4 <CountSortedInt+0xc4>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x34(%rbp),%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x38(%rbp),%rsi
movslq (%rcx,%rsi,4),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1162 <CountSortedInt+0x62>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<CountSortedInt>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    0x20(%rsp),%r10
mov    (%rsi),%eax
mov    %eax,(%rcx)
mov    (%rdx),%eax
mov    %eax,(%r8)
addl   $0x1,(%r10)
movslq (%rdx),%rax
movl   $0x0,(%r9,%rax,4)
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2,%edi
jl     117a <CountSortedInt+0x7a>
mov    %edi,%r11d
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%edi
jmp    116c <CountSortedInt+0x6c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movslq %eax,%rbx
add    $0x1,%eax
lea    0x1(%rbx),%r14
mov    %ebp,0x4(%rcx,%rbx,4)
mov    (%rdx,%rdi,4),%ebp
mov    %ebp,0x4(%r8,%rbx,4)
addl   $0x1,(%r10,%r14,4)
movslq (%rdx,%rdi,4),%rbx
mov    %eax,(%r9,%rbx,4)
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%r11
je     117a <CountSortedInt+0x7a>
mov    (%rsi,%rdi,4),%ebp
cmp    -0x4(%rsi,%rdi,4),%ebp
jne    1140 <CountSortedInt+0x40>
movslq %eax,%r14
jmp    1156 <CountSortedInt+0x56>
add    $0x1,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @CountSortedInt(i32 %0, i32* %1, i32* %2, i32* %3, i32* %4, i32* %5, i32* %6) {
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32*
%12 = alloca i32*
%13 = alloca i32*
%14 = alloca i32*
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
store i32 %0, i32* %8
store i32* %1, i32** %9
store i32* %2, i32** %10
store i32* %3, i32** %11
store i32* %4, i32** %12
store i32* %5, i32** %13
store i32* %6, i32** %14
%17 = load i32*, i32** %9
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 0
%19 = load i32, i32* %18
%20 = load i32*, i32** %11
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 0
store i32 %19, i32* %21
%22 = load i32*, i32** %10
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 0
%24 = load i32, i32* %23
%25 = load i32*, i32** %12
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 0
store i32 %24, i32* %26
%27 = load i32*, i32** %14
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 0
%29 = load i32, i32* %28
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %28
%31 = load i32*, i32** %13
%32 = load i32*, i32** %10
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 0
%34 = load i32, i32* %33
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %35
store i32 0, i32* %36
store i32 0, i32* %15
store i32 1, i32* %16
br label %37
37: ; preds = %91, %7
%38 = load i32, i32* %16
%39 = load i32, i32* %8
%40 = icmp slt i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %94
41: ; preds = %37
%42 = load i32*, i32** %9
%43 = load i32, i32* %16
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32*, i32** %9
%48 = load i32, i32* %16
%49 = sub nsw i32 %48, 1
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = icmp ne i32 %46, %52
br i1 %53, label %54, label %75
54: ; preds = %41
%55 = load i32, i32* %15
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %15
%57 = load i32*, i32** %9
%58 = load i32, i32* %16
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = load i32*, i32** %11
%63 = load i32, i32* %15
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %64
store i32 %61, i32* %65
%66 = load i32*, i32** %10
%67 = load i32, i32* %16
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = load i32*, i32** %12
%72 = load i32, i32* %15
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %71, i64 %73
store i32 %70, i32* %74
br label %75
75: ; preds = %54, %41
%76 = load i32*, i32** %14
%77 = load i32, i32* %15
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 %78
%80 = load i32, i32* %79
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %79
%82 = load i32, i32* %15
%83 = load i32*, i32** %13
%84 = load i32*, i32** %10
%85 = load i32, i32* %16
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %86
%88 = load i32, i32* %87
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %83, i64 %89
store i32 %82, i32* %90
br label %91
91: ; preds = %75
%92 = load i32, i32* %16
%93 = add nsw i32 %92, 1
store i32 %93, i32* %16
br label %37
94: ; preds = %37
%95 = load i32, i32* %15
%96 = add nsw i32 %95, 1
store i32 %96, i32* %15
%97 = load i32, i32* %15
ret i32 %97
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @CountSortedInt(i32 %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture writeonly %3, i32* nocapture writeonly %4, i32* nocapture writeonly %5, i32* nocapture %6) {
%8 = load i32, i32* %1
store i32 %8, i32* %3
%9 = load i32, i32* %2
store i32 %9, i32* %4
%10 = load i32, i32* %6
%11 = add nsw i32 %10, 1
store i32 %11, i32* %6
%12 = load i32, i32* %2
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %13
store i32 0, i32* %14
%15 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %15, label %16, label %48
16: ; preds = %7
%17 = zext i32 %0 to i64
br label %18
18: ; preds = %16, %36
%19 = phi i64 [ 1, %16 ], [ %46, %36 ]
%20 = phi i32 [ 0, %16 ], [ %38, %36 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %19
%22 = load i32, i32* %21
%23 = add nsw i64 %19, -1
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp eq i32 %22, %25
br i1 %26, label %27, label %29
27: ; preds = %18
%28 = sext i32 %20 to i64
br label %36
29: ; preds = %18
%30 = add nsw i32 %20, 1
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %31
store i32 %22, i32* %32
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %19
%34 = load i32, i32* %33
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %31
store i32 %34, i32* %35
br label %36
36: ; preds = %27, %29
%37 = phi i64 [ %28, %27 ], [ %31, %29 ]
%38 = phi i32 [ %20, %27 ], [ %30, %29 ]
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %37
%40 = load i32, i32* %39
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %39
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %19
%43 = load i32, i32* %42
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %44
store i32 %38, i32* %45
%46 = add nuw nsw i64 %19, 1
%47 = icmp eq i64 %46, %17
br i1 %47, label %48, label %18
48: ; preds = %36, %7
%49 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %38, %36 ]
%50 = add nsw i32 %49, 1
ret i32 %50
}