#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 */
typedef scalar_t__ const uint8_t;
typedef int uint16_t;

/* Variables and functions */
void *memchr16(const void *s, uint8_t c, size_t n) {
  register const uint16_t *ip = (const uint16_t *)s;
  register const uint8_t *p;
  register uint16_t mask;
  register uint16_t x;
  mask = ((((uint16_t)c) << 8) + ((uint16_t)c));
  while (n >= sizeof(uint16_t)) {
    x = *ip ^ mask;
    if ((x - 0x0101U) & ~x & 0x8080U)
      break;
    n -= sizeof(uint16_t);
    ip++;
  }
  p = (const uint8_t *)ip;
  while (n--) {
    if (*p == c)
      return ((void *)p);
    p++;
  }
  return (NULL);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<memchr16>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x8,%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
cmpq   $0x4,-0x20(%rbp)
jb     117f <memchr16+0x7f>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
xor    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
sub    $0x101,%eax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
and    %ecx,%eax
and    $0x8080,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1162 <memchr16+0x62>
jmp    117f <memchr16+0x7f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
sub    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1128 <memchr16+0x28>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
je     11cf <memchr16+0xcf>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jne    11be <memchr16+0xbe>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11d7 <memchr16+0xd7>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1187 <memchr16+0x87>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<memchr16>:
mov    %rdi,%rax
cmp    $0x4,%rdx
jb     1147 <memchr16+0x47>
mov    %esi,%r8d
shl    $0x8,%r8d
add    %esi,%r8d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    (%rax),%edi
xor    %r8d,%edi
mov    %edi,%ecx
not    %ecx
add    $0xfeff,%edi
and    %ecx,%edi
test   $0x8080,%edi
jne    114c <memchr16+0x4c>
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
add    $0x4,%rax
cmp    $0x3,%rdx
ja     1120 <memchr16+0x20>
test   %rdx,%rdx
je     115b <memchr16+0x5b>
cmp    %rsi,(%rax)
je     115d <memchr16+0x5d>
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
add    $0x8,%rax
jmp    1147 <memchr16+0x47>
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @memchr16(i8* %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i64*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i64 %1, i64* %6
store i64 %2, i64* %7
%12 = load i8*, i8** %5
%13 = bitcast i8* %12 to i32*
store i32* %13, i32** %8
%14 = load i64, i64* %6
%15 = trunc i64 %14 to i32
%16 = shl i32 %15, 8
%17 = load i64, i64* %6
%18 = trunc i64 %17 to i32
%19 = add nsw i32 %16, %18
store i32 %19, i32* %10
br label %20
20: ; preds = %36, %3
%21 = load i64, i64* %7
%22 = icmp uge i64 %21, 4
br i1 %22, label %23, label %41
23: ; preds = %20
%24 = load i32*, i32** %8
%25 = load i32, i32* %24
%26 = load i32, i32* %10
%27 = xor i32 %25, %26
store i32 %27, i32* %11
%28 = load i32, i32* %11
%29 = sub i32 %28, 257
%30 = load i32, i32* %11
%31 = xor i32 %30, -1
%32 = and i32 %29, %31
%33 = and i32 %32, 32896
%34 = icmp ne i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %36
35: ; preds = %23
br label %41
36: ; preds = %23
%37 = load i64, i64* %7
%38 = sub i64 %37, 4
store i64 %38, i64* %7
%39 = load i32*, i32** %8
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i32 1
store i32* %40, i32** %8
br label %20
41: ; preds = %35, %20
%42 = load i32*, i32** %8
%43 = bitcast i32* %42 to i64*
store i64* %43, i64** %9
br label %44
44: ; preds = %56, %41
%45 = load i64, i64* %7
%46 = add i64 %45, -1
store i64 %46, i64* %7
%47 = icmp ne i64 %45, 0
br i1 %47, label %48, label %59
48: ; preds = %44
%49 = load i64*, i64** %9
%50 = load i64, i64* %49
%51 = load i64, i64* %6
%52 = icmp eq i64 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %56
53: ; preds = %48
%54 = load i64*, i64** %9
%55 = bitcast i64* %54 to i8*
store i8* %55, i8** %4
br label %60
56: ; preds = %48
%57 = load i64*, i64** %9
%58 = getelementptr inbounds i64, i64* %57, i32 1
store i64* %58, i64** %9
br label %44
59: ; preds = %44
store i8* null, i8** %4
br label %60
60: ; preds = %59, %53
%61 = load i8*, i8** %4
ret i8* %61
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @memchr16(i8* %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = bitcast i8* %0 to i32*
%5 = trunc i64 %1 to i32
%6 = mul i32 %5, 257
%7 = icmp ugt i64 %2, 3
br i1 %7, label %8, label %22
8: ; preds = %3, %18
%9 = phi i64 [ %19, %18 ], [ %2, %3 ]
%10 = phi i32* [ %20, %18 ], [ %4, %3 ]
%11 = load i32, i32* %10
%12 = xor i32 %11, %6
%13 = add i32 %12, 65279
%14 = and i32 %12, 32896
%15 = xor i32 %14, 32896
%16 = and i32 %15, %13
%17 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %26
18: ; preds = %8
%19 = add i64 %9, -4
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 1
%21 = icmp ugt i64 %19, 3
br i1 %21, label %8, label %22
22: ; preds = %18, %3
%23 = phi i32* [ %4, %3 ], [ %20, %18 ]
%24 = phi i64 [ %2, %3 ], [ %19, %18 ]
%25 = icmp eq i64 %24, 0
br i1 %25, label %41, label %26
26: ; preds = %8, %22
%27 = phi i64 [ %24, %22 ], [ %9, %8 ]
%28 = phi i32* [ %23, %22 ], [ %10, %8 ]
%29 = bitcast i32* %28 to i64*
br label %30
30: ; preds = %26, %38
%31 = phi i64 [ %33, %38 ], [ %27, %26 ]
%32 = phi i64* [ %39, %38 ], [ %29, %26 ]
%33 = add i64 %31, -1
%34 = load i64, i64* %32
%35 = icmp eq i64 %34, %1
br i1 %35, label %36, label %38
36: ; preds = %30
%37 = bitcast i64* %32 to i8*
br label %41
38: ; preds = %30
%39 = getelementptr inbounds i64, i64* %32, i64 1
%40 = icmp eq i64 %33, 0
br i1 %40, label %41, label %30
41: ; preds = %38, %22, %36
%42 = phi i8* [ %37, %36 ], [ null, %22 ], [ null, %38 ]
ret i8* %42
}