#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 CHAR_BIT;
unsigned long find_first_one(unsigned long);
unsigned long vector_find_next(const unsigned long *vector, unsigned long bit,
                               unsigned long size) {
  unsigned long end = (size + (CHAR_BIT * sizeof(unsigned long)) - 1) /
                      (CHAR_BIT * sizeof(unsigned long));
  unsigned long i = bit / (CHAR_BIT * sizeof(unsigned long));
  unsigned long mask = 1L << (bit % (CHAR_BIT * sizeof(unsigned long)));
  unsigned long word;
  if (i >= end)
    return size;
  for (word = vector[i] & ~(mask - 1); !word; word = vector[i])
    if (++i >= end)
      return size;
  return i * (CHAR_BIT * sizeof(unsigned long)) + find_first_one(word);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<vector_find_next>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    0x2eb1(%rip),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
sub    $0x1,%rax
mov    0x2e9c(%rip),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
shl    $0x3,%rcx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    0x2e81(%rip),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
shl    $0x3,%rcx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    0x2e66(%rip),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
shl    $0x3,%rcx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rdx,%rcx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jb     11b0 <vector_find_next+0xa0>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1254 <vector_find_next+0x144>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
xor    $0xffffffffffffffff,%rcx
and    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x40(%rbp)
setne  %al
xor    $0xff,%al
test   $0x1,%al
jne    11e6 <vector_find_next+0xd6>
jmp    1223 <vector_find_next+0x113>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jb     1209 <vector_find_next+0xf9>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1254 <vector_find_next+0x144>
jmp    120e <vector_find_next+0xfe>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    11cf <vector_find_next+0xbf>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    0x2db2(%rip),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
shl    $0x3,%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rdi
call   1030 <find_first_one@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<vector_find_next>:
push   %rbx
mov    %rdx,%r8
mov    0x2ec5(%rip),%rax
movslq (%rax),%r10
lea    (%rdx,%r10,8),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
shl    $0x3,%r10
mov    %rax,%rcx
or     %r10,%rcx
shr    $0x20,%rcx
je     1140 <vector_find_next+0x30>
xor    %edx,%edx
div    %r10
mov    %rax,%r9
jmp    1148 <vector_find_next+0x38>
xor    %edx,%edx
div    %r10d
mov    %eax,%r9d
mov    %rsi,%rax
or     %r10,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1169 <vector_find_next+0x59>
mov    %rsi,%rax
xor    %edx,%edx
div    %r10
mov    %rdx,%rcx
mov    %rax,%rbx
cmp    %r9,%rbx
jb     1179 <vector_find_next+0x69>
jmp    11b4 <vector_find_next+0xa4>
mov    %esi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r10d
mov    %edx,%ecx
mov    %eax,%ebx
cmp    %r9,%rbx
jae    11b4 <vector_find_next+0xa4>
mov    (%rdi,%rbx,8),%rax
shr    %cl,%rax
shl    %cl,%rax
test   %rax,%rax
jne    11a2 <vector_find_next+0x92>
add    $0xffffffffffffffff,%r9
nopl   0x0(%rax)
cmp    %r9,%rbx
je     11b4 <vector_find_next+0xa4>
add    $0x1,%rbx
mov    (%rdi,%rbx,8),%rax
test   %rax,%rax
je     1190 <vector_find_next+0x80>
imul   %r10,%rbx
mov    %rax,%rdi
call   1030 <find_first_one@plt>
mov    %rax,%r8
add    %rbx,%r8
mov    %r8,%rax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
@CHAR_BIT = global i32 0
define i64 @vector_find_next(i64* %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
store i64* %0, i64** %5
store i64 %1, i64* %6
store i64 %2, i64* %7
%12 = load i64, i64* %7
%13 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = mul i64 %14, 8
%16 = add i64 %12, %15
%17 = sub i64 %16, 1
%18 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = mul i64 %19, 8
%21 = udiv i64 %17, %20
store i64 %21, i64* %8
%22 = load i64, i64* %6
%23 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = mul i64 %24, 8
%26 = udiv i64 %22, %25
store i64 %26, i64* %9
%27 = load i64, i64* %6
%28 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = mul i64 %29, 8
%31 = urem i64 %27, %30
%32 = shl i64 1, %31
store i64 %32, i64* %10
%33 = load i64, i64* %9
%34 = load i64, i64* %8
%35 = icmp uge i64 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %38
36: ; preds = %3
%37 = load i64, i64* %7
store i64 %37, i64* %4
br label %73
38: ; preds = %3
%39 = load i64*, i64** %5
%40 = load i64, i64* %9
%41 = getelementptr inbounds i64, i64* %39, i64 %40
%42 = load i64, i64* %41
%43 = load i64, i64* %10
%44 = sub i64 %43, 1
%45 = xor i64 %44, -1
%46 = and i64 %42, %45
store i64 %46, i64* %11
br label %47
47: ; preds = %59, %38
%48 = load i64, i64* %11
%49 = icmp ne i64 %48, 0
%50 = xor i1 %49, true
br i1 %50, label %51, label %64
51: ; preds = %47
%52 = load i64, i64* %9
%53 = add i64 %52, 1
store i64 %53, i64* %9
%54 = load i64, i64* %8
%55 = icmp uge i64 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %58
56: ; preds = %51
%57 = load i64, i64* %7
store i64 %57, i64* %4
br label %73
58: ; preds = %51
br label %59
59: ; preds = %58
%60 = load i64*, i64** %5
%61 = load i64, i64* %9
%62 = getelementptr inbounds i64, i64* %60, i64 %61
%63 = load i64, i64* %62
store i64 %63, i64* %11
br label %47
64: ; preds = %47
%65 = load i64, i64* %9
%66 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = mul i64 %67, 8
%69 = mul i64 %65, %68
%70 = load i64, i64* %11
%71 = call i64 @find_first_one(i64 %70)
%72 = add i64 %69, %71
store i64 %72, i64* %4
br label %73
73: ; preds = %64, %56, %36
%74 = load i64, i64* %4
ret i64 %74
}

LLVM IR (-O2):
@CHAR_BIT = global i32 0
define i64 @vector_find_next(i64* nocapture %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%5 = sext i32 %4 to i64
%6 = shl nsw i64 %5, 3
%7 = add i64 %2, -1
%8 = add i64 %7, %6
%9 = udiv i64 %8, %6
%10 = udiv i64 %1, %6
%11 = urem i64 %1, %6
%12 = icmp ult i64 %10, %9
br i1 %12, label %13, label %35
13: ; preds = %3
%14 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %10
%15 = load i64, i64* %14
%16 = shl nsw i64 -1, %11
%17 = and i64 %15, %16
%18 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %29
19: ; preds = %13
%20 = add i64 %9, -1
br label %21
21: ; preds = %19, %25
%22 = phi i64 [ %23, %25 ], [ %10, %19 ]
%23 = add nuw i64 %22, 1
%24 = icmp eq i64 %22, %20
br i1 %24, label %35, label %25
25: ; preds = %21
%26 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %23
%27 = load i64, i64* %26
%28 = icmp eq i64 %27, 0
br i1 %28, label %21, label %29
29: ; preds = %25, %13
%30 = phi i64 [ %10, %13 ], [ %23, %25 ]
%31 = phi i64 [ %17, %13 ], [ %27, %25 ]
%32 = mul i64 %30, %6
%33 = tail call i64 @find_first_one(i64 %31)
%34 = add i64 %33, %32
br label %35
35: ; preds = %21, %3, %29
%36 = phi i64 [ %34, %29 ], [ %2, %3 ], [ %2, %21 ]
ret i64 %36
}