#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 /*<<< orphan*/ assert(int);
int edsf_canonify(int *dsf, int index, int *inverse_return) {
  int start_index = index, canonical_index;
  int inverse = 0;
  assert(index >= 0);
  while ((dsf[index] & 2) == 0) {
    inverse ^= (dsf[index] & 1);
    index = dsf[index] >> 2;
  }
  canonical_index = index;
  if (inverse_return)
    *inverse_return = inverse;
  index = start_index;
  while (index != canonical_index) {
    int nextindex = dsf[index] >> 2;
    int nextinverse = inverse ^ (dsf[index] & 1);
    dsf[index] = (canonical_index << 2) | inverse;
    inverse = nextinverse;
    index = nextindex;
  }
  assert(inverse == 0);
  return index;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<edsf_canonify>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
setge  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
and    $0x2,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1182 <edsf_canonify+0x72>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
and    $0x1,%eax
xor    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1141 <edsf_canonify+0x31>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     119c <edsf_canonify+0x8c>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
je     11fa <edsf_canonify+0xea>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0xc(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
and    $0x1,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%edx
shl    $0x2,%edx
or     -0x24(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11a2 <edsf_canonify+0x92>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
sete   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<edsf_canonify>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %rdx,%r15
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r14
mov    %esi,%edi
not    %edi
shr    $0x1f,%edi
call   1030 <assert@plt>
movslq %ebx,%rax
mov    (%r14,%rax,4),%edx
xor    %eax,%eax
mov    %ebx,%ecx
test   $0x2,%dl
jne    1156 <edsf_canonify+0x46>
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,%ecx
and    $0x1,%edx
xor    %edx,%eax
sar    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rdx
mov    (%r14,%rdx,4),%edx
test   $0x2,%dl
je     1140 <edsf_canonify+0x30>
test   %r15,%r15
je     115e <edsf_canonify+0x4e>
mov    %eax,(%r15)
cmp    %ebx,%ecx
je     118f <edsf_canonify+0x7f>
lea    0x0(,%rcx,4),%edx
nopl   0x0(%rax)
mov    %eax,%esi
movslq %ebx,%rdi
mov    (%r14,%rdi,4),%eax
mov    %eax,%ebx
sar    $0x2,%ebx
and    $0x1,%eax
xor    %esi,%eax
or     %edx,%esi
mov    %esi,(%r14,%rdi,4)
cmp    %ecx,%ebx
jne    1170 <edsf_canonify+0x60>
mov    %ecx,%ebx
xor    %edi,%edi
test   %eax,%eax
sete   %dil
call   1030 <assert@plt>
mov    %ebx,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

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