#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 */
struct tcphdr {
  int dummy;
};

/* Variables and functions */
unsigned short htons(unsigned short);
scalar_t__ ntohs(unsigned char);
unsigned short tcp_sum_calc(unsigned short len_tcp, unsigned short *src_addr,
                            unsigned short *dest_addr, unsigned short *buff) {
  struct tcphdr *tcph;
  unsigned short prot_tcp = 6;
  long sum = 0;
  int i = 0;
  tcph = (struct tcphdr *)buff;
  sum += ntohs(src_addr[0]);
  sum += ntohs(src_addr[1]);
  sum += ntohs(dest_addr[0]);
  sum += ntohs(dest_addr[1]);
  sum += len_tcp;
  sum += prot_tcp;
  for (i = 0; i < (len_tcp / 2); i++) {
    sum += ntohs(buff[i]);
  }
  if ((len_tcp % 2) == 1) {
    sum += ntohs((unsigned char)(buff[i]));
  }
  while (sum >> 16) {
    sum = (sum & 0xFFFF) + (sum >> 16);
  }
  sum = ~sum;
  return htons(((unsigned short)sum));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<tcp_sum_calc>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %di,%ax
mov    %ax,-0x2(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movw   $0x6,-0x2a(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ax
movzbl %al,%edi
call   1040 <ntohs@plt>
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x2(%rax),%ax
movzbl %al,%edi
call   1040 <ntohs@plt>
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ax
movzbl %al,%edi
call   1040 <ntohs@plt>
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    0x2(%rax),%ax
movzbl %al,%edi
call   1040 <ntohs@plt>
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movzwl -0x2(%rbp),%eax
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movzwl -0x2a(%rbp),%eax
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
movzwl -0x2(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x40(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    121e <tcp_sum_calc+0xfe>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
movzbl %al,%edi
call   1040 <ntohs@plt>
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11d5 <tcp_sum_calc+0xb5>
movzwl -0x2(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x1,%edx
jne    124f <tcp_sum_calc+0x12f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
movzbl %al,%edi
call   1040 <ntohs@plt>
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1254 <tcp_sum_calc+0x134>
mov    -0x38(%rbp),%rax
sar    $0x10,%rax
cmp    $0x0,%rax
je     1284 <tcp_sum_calc+0x164>
mov    -0x38(%rbp),%rax
and    $0xffff,%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
sar    $0x10,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1254 <tcp_sum_calc+0x134>
mov    -0x38(%rbp),%rax
xor    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movzwl %ax,%edi
call   1030 <htons@plt>
movzwl %ax,%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<tcp_sum_calc>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rcx,%r14
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%rbp
mov    %edi,%ebx
movzbl (%rsi),%edi
call   1040 <ntohs@plt>
mov    %rax,%r12
movzbl 0x2(%rbp),%edi
call   1040 <ntohs@plt>
mov    %rax,%r13
movzbl (%r15),%edi
call   1040 <ntohs@plt>
mov    %rax,%rbp
movzbl 0x2(%r15),%edi
call   1040 <ntohs@plt>
mov    %ebx,%ecx
add    %r12,%rcx
add    %r13,%rcx
add    %rbp,%rcx
lea    (%rax,%rcx,1),%rbp
add    $0x6,%rbp
cmp    $0x2,%bx
jae    1186 <tcp_sum_calc+0x66>
xor    %r15d,%r15d
test   $0x1,%bl
jne    11be <tcp_sum_calc+0x9e>
jmp    11cb <tcp_sum_calc+0xab>
mov    %ebx,%r12d
shr    %ebx
cmp    $0x2,%ebx
mov    $0x1,%r15d
cmovae %ebx,%r15d
xor    %ebx,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%r14,%rbx,2),%edi
call   1040 <ntohs@plt>
add    %rax,%rbp
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r15
jne    11a0 <tcp_sum_calc+0x80>
mov    %r12d,%ebx
test   $0x1,%bl
je     11cb <tcp_sum_calc+0xab>
movzbl (%r14,%r15,2),%edi
call   1040 <ntohs@plt>
add    %rax,%rbp
cmp    $0x10000,%rbp
jb     11f6 <tcp_sum_calc+0xd6>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %rbp,%rax
sar    $0x10,%rax
movzwl %bp,%ebp
add    %rax,%rbp
cmp    $0xffff,%rbp
ja     11e0 <tcp_sum_calc+0xc0>
not    %ebp
movzwl %bp,%edi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <htons@plt>

LLVM IR (-O0):
%struct.tcphdr = type { i32 }
define zeroext i16 @tcp_sum_calc(i16 zeroext %0, i16* %1, i16* %2, i16* %3) {
%5 = alloca i16
%6 = alloca i16*
%7 = alloca i16*
%8 = alloca i16*
%9 = alloca %struct.tcphdr*
%10 = alloca i16
%11 = alloca i64
%12 = alloca i32
store i16 %0, i16* %5
store i16* %1, i16** %6
store i16* %2, i16** %7
store i16* %3, i16** %8
store i16 6, i16* %10
store i64 0, i64* %11
store i32 0, i32* %12
%13 = load i16*, i16** %8
%14 = bitcast i16* %13 to %struct.tcphdr*
store %struct.tcphdr* %14, %struct.tcphdr** %9
%15 = load i16*, i16** %6
%16 = getelementptr inbounds i16, i16* %15, i64 0
%17 = load i16, i16* %16
%18 = trunc i16 %17 to i8
%19 = call i64 @ntohs(i8 zeroext %18)
%20 = load i64, i64* %11
%21 = add nsw i64 %20, %19
store i64 %21, i64* %11
%22 = load i16*, i16** %6
%23 = getelementptr inbounds i16, i16* %22, i64 1
%24 = load i16, i16* %23
%25 = trunc i16 %24 to i8
%26 = call i64 @ntohs(i8 zeroext %25)
%27 = load i64, i64* %11
%28 = add nsw i64 %27, %26
store i64 %28, i64* %11
%29 = load i16*, i16** %7
%30 = getelementptr inbounds i16, i16* %29, i64 0
%31 = load i16, i16* %30
%32 = trunc i16 %31 to i8
%33 = call i64 @ntohs(i8 zeroext %32)
%34 = load i64, i64* %11
%35 = add nsw i64 %34, %33
store i64 %35, i64* %11
%36 = load i16*, i16** %7
%37 = getelementptr inbounds i16, i16* %36, i64 1
%38 = load i16, i16* %37
%39 = trunc i16 %38 to i8
%40 = call i64 @ntohs(i8 zeroext %39)
%41 = load i64, i64* %11
%42 = add nsw i64 %41, %40
store i64 %42, i64* %11
%43 = load i16, i16* %5
%44 = zext i16 %43 to i64
%45 = load i64, i64* %11
%46 = add nsw i64 %45, %44
store i64 %46, i64* %11
%47 = load i16, i16* %10
%48 = zext i16 %47 to i64
%49 = load i64, i64* %11
%50 = add nsw i64 %49, %48
store i64 %50, i64* %11
store i32 0, i32* %12
br label %51
51: ; preds = %67, %4
%52 = load i32, i32* %12
%53 = load i16, i16* %5
%54 = zext i16 %53 to i32
%55 = sdiv i32 %54, 2
%56 = icmp slt i32 %52, %55
br i1 %56, label %57, label %70
57: ; preds = %51
%58 = load i16*, i16** %8
%59 = load i32, i32* %12
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i16, i16* %58, i64 %60
%62 = load i16, i16* %61
%63 = trunc i16 %62 to i8
%64 = call i64 @ntohs(i8 zeroext %63)
%65 = load i64, i64* %11
%66 = add nsw i64 %65, %64
store i64 %66, i64* %11
br label %67
67: ; preds = %57
%68 = load i32, i32* %12
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %12
br label %51
70: ; preds = %51
%71 = load i16, i16* %5
%72 = zext i16 %71 to i32
%73 = srem i32 %72, 2
%74 = icmp eq i32 %73, 1
br i1 %74, label %75, label %85
75: ; preds = %70
%76 = load i16*, i16** %8
%77 = load i32, i32* %12
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i16, i16* %76, i64 %78
%80 = load i16, i16* %79
%81 = trunc i16 %80 to i8
%82 = call i64 @ntohs(i8 zeroext %81)
%83 = load i64, i64* %11
%84 = add nsw i64 %83, %82
store i64 %84, i64* %11
br label %85
85: ; preds = %75, %70
br label %86
86: ; preds = %90, %85
%87 = load i64, i64* %11
%88 = ashr i64 %87, 16
%89 = icmp ne i64 %88, 0
br i1 %89, label %90, label %96
90: ; preds = %86
%91 = load i64, i64* %11
%92 = and i64 %91, 65535
%93 = load i64, i64* %11
%94 = ashr i64 %93, 16
%95 = add nsw i64 %92, %94
store i64 %95, i64* %11
br label %86
96: ; preds = %86
%97 = load i64, i64* %11
%98 = xor i64 %97, -1
store i64 %98, i64* %11
%99 = load i64, i64* %11
%100 = trunc i64 %99 to i16
%101 = call zeroext i16 @htons(i16 zeroext %100)
ret i16 %101
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i16 @tcp_sum_calc(i16 zeroext %0, i16* nocapture %1, i16* nocapture %2, i16* nocapture %3) {
%5 = load i16, i16* %1
%6 = trunc i16 %5 to i8
%7 = tail call i64 @ntohs(i8 zeroext %6)
%8 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 1
%9 = load i16, i16* %8
%10 = trunc i16 %9 to i8
%11 = tail call i64 @ntohs(i8 zeroext %10)
%12 = load i16, i16* %2
%13 = trunc i16 %12 to i8
%14 = tail call i64 @ntohs(i8 zeroext %13)
%15 = getelementptr inbounds i16, i16* %2, i64 1
%16 = load i16, i16* %15
%17 = trunc i16 %16 to i8
%18 = tail call i64 @ntohs(i8 zeroext %17)
%19 = zext i16 %0 to i64
%20 = add nuw nsw i64 %19, 6
%21 = add i64 %20, %7
%22 = add i64 %21, %11
%23 = add i64 %22, %14
%24 = add i64 %23, %18
%25 = zext i16 %0 to i32
%26 = icmp ult i16 %0, 2
br i1 %26, label %43, label %27
27: ; preds = %4
%28 = lshr i32 %25, 1
%29 = call i32 @llvm.umax.i32(i32 %28, i32 1)
%30 = zext i32 %29 to i64
br label %31
31: ; preds = %27, %31
%32 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %39, %31 ]
%33 = phi i64 [ %24, %27 ], [ %38, %31 ]
%34 = getelementptr inbounds i16, i16* %3, i64 %32
%35 = load i16, i16* %34
%36 = trunc i16 %35 to i8
%37 = tail call i64 @ntohs(i8 zeroext %36)
%38 = add nsw i64 %37, %33
%39 = add nuw nsw i64 %32, 1
%40 = icmp eq i64 %39, %30
br i1 %40, label %41, label %31
41: ; preds = %31
%42 = zext i32 %29 to i64
br label %43
43: ; preds = %41, %4
%44 = phi i64 [ %24, %4 ], [ %38, %41 ]
%45 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %42, %41 ]
%46 = and i32 %25, 1
%47 = icmp eq i32 %46, 0
br i1 %47, label %54, label %48
48: ; preds = %43
%49 = getelementptr inbounds i16, i16* %3, i64 %45
%50 = load i16, i16* %49
%51 = trunc i16 %50 to i8
%52 = tail call i64 @ntohs(i8 zeroext %51)
%53 = add nsw i64 %52, %44
br label %54
54: ; preds = %48, %43
%55 = phi i64 [ %53, %48 ], [ %44, %43 ]
%56 = icmp ult i64 %55, 65536
br i1 %56, label %63, label %57
57: ; preds = %54, %57
%58 = phi i64 [ %61, %57 ], [ %55, %54 ]
%59 = ashr i64 %58, 16
%60 = and i64 %58, 65535
%61 = add nsw i64 %60, %59
%62 = icmp ult i64 %61, 65536
br i1 %62, label %63, label %57
63: ; preds = %57, %54
%64 = phi i64 [ %55, %54 ], [ %61, %57 ]
%65 = trunc i64 %64 to i16
%66 = xor i16 %65, -1
%67 = tail call zeroext i16 @htons(i16 zeroext %66)
ret i16 %67
}