void permute(unsigned char *out, const unsigned char *in,
             const unsigned char *p, unsigned n) {
  unsigned i;
  for (i = 0; i < n; i++)
    out[i] = in[p[i] - 1];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<permute>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jae    1156 <permute+0x56>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%edx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111a <permute+0x1a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<permute>:
test   %ecx,%ecx
je     1195 <permute+0x95>
mov    %ecx,%r9d
lea    -0x1(%r9),%rax
mov    %r9d,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0x3,%rax
jae    1120 <permute+0x20>
xor    %eax,%eax
jmp    116f <permute+0x6f>
and    $0xfffffffc,%r9d
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rdx,%rax,1),%ecx
movzbl -0x1(%rcx,%rsi,1),%ecx
mov    %cl,(%rdi,%rax,1)
movzbl 0x1(%rdx,%rax,1),%ecx
movzbl -0x1(%rcx,%rsi,1),%ecx
mov    %cl,0x1(%rdi,%rax,1)
movzbl 0x2(%rdx,%rax,1),%ecx
movzbl -0x1(%rcx,%rsi,1),%ecx
mov    %cl,0x2(%rdi,%rax,1)
movzbl 0x3(%rdx,%rax,1),%ecx
movzbl -0x1(%rcx,%rsi,1),%ecx
mov    %cl,0x3(%rdi,%rax,1)
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%r9
jne    1130 <permute+0x30>
test   %r8,%r8
je     1195 <permute+0x95>
add    %rax,%rdi
add    %rax,%rdx
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax)
movzbl (%rdx,%rax,1),%ecx
movzbl -0x1(%rcx,%rsi,1),%ecx
mov    %cl,(%rdi,%rax,1)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r8
jne    1180 <permute+0x80>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @permute(i8* %0, i8* %1, i8* %2, i32 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i8* %1, i8** %6
store i8* %2, i8** %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %30, %4
%11 = load i32, i32* %9
%12 = load i32, i32* %8
%13 = icmp ult i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %33
14: ; preds = %10
%15 = load i8*, i8** %6
%16 = load i8*, i8** %7
%17 = load i32, i32* %9
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 %18
%20 = load i8, i8* %19
%21 = zext i8 %20 to i32
%22 = sub nsw i32 %21, 1
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %15, i64 %23
%25 = load i8, i8* %24
%26 = load i8*, i8** %5
%27 = load i32, i32* %9
%28 = zext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 %28
store i8 %25, i8* %29
br label %30
30: ; preds = %14
%31 = load i32, i32* %9
%32 = add i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %9
br label %10
33: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @permute(i8* nocapture writeonly %0, i8* nocapture %1, i8* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = icmp eq i32 %3, 0
br i1 %5, label %66, label %6
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %3 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = and i64 %7, 3
%10 = icmp ult i64 %8, 3
br i1 %10, label %50, label %11
11: ; preds = %6
%12 = and i64 %7, 4294967292
br label %13
13: ; preds = %13, %11
%14 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %47, %13 ]
%15 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %48, %13 ]
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %14
%17 = load i8, i8* %16
%18 = zext i8 %17 to i64
%19 = add nsw i64 %18, -1
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %19
%21 = load i8, i8* %20
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %14
store i8 %21, i8* %22
%23 = or i64 %14, 1
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %23
%25 = load i8, i8* %24
%26 = zext i8 %25 to i64
%27 = add nsw i64 %26, -1
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %27
%29 = load i8, i8* %28
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %23
store i8 %29, i8* %30
%31 = or i64 %14, 2
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %31
%33 = load i8, i8* %32
%34 = zext i8 %33 to i64
%35 = add nsw i64 %34, -1
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %35
%37 = load i8, i8* %36
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %31
store i8 %37, i8* %38
%39 = or i64 %14, 3
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %39
%41 = load i8, i8* %40
%42 = zext i8 %41 to i64
%43 = add nsw i64 %42, -1
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %43
%45 = load i8, i8* %44
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %39
store i8 %45, i8* %46
%47 = add nuw nsw i64 %14, 4
%48 = add i64 %15, 4
%49 = icmp eq i64 %48, %12
br i1 %49, label %50, label %13
50: ; preds = %13, %6
%51 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %47, %13 ]
%52 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %52, label %66, label %53
53: ; preds = %50, %53
%54 = phi i64 [ %63, %53 ], [ %51, %50 ]
%55 = phi i64 [ %64, %53 ], [ 0, %50 ]
%56 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %54
%57 = load i8, i8* %56
%58 = zext i8 %57 to i64
%59 = add nsw i64 %58, -1
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %59
%61 = load i8, i8* %60
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %54
store i8 %61, i8* %62
%63 = add nuw nsw i64 %54, 1
%64 = add i64 %55, 1
%65 = icmp eq i64 %64, %9
br i1 %65, label %66, label %53
66: ; preds = %50, %53, %4
ret void
}