#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 */
unsigned long *lookup_bucket(unsigned long *buckets, int id) {
  int i;
  for (i = 2; i < buckets[0] * 2 + 2; i += 2) {
    if (buckets[i] == id)
      return &buckets[i + 1];
  }
  if (buckets[0] < buckets[1]) {
    buckets[buckets[0] * 2 + 2] = id;
    buckets[buckets[0] * 2 + 3] = 0;
    buckets[0]++;
    return &buckets[(buckets[0] - 1) * 2 + 3];
  } else {
    return NULL;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<lookup_bucket>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movl   $0x2,-0x18(%rbp)
movslq -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
shl    $0x1,%rcx
add    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    1177 <lookup_bucket+0x77>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1164 <lookup_bucket+0x64>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11f9 <lookup_bucket+0xf9>
jmp    1169 <lookup_bucket+0x69>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1112 <lookup_bucket+0x12>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
cmp    0x8(%rcx),%rax
jae    11f1 <lookup_bucket+0xf1>
movslq -0x14(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
shl    $0x1,%rcx
mov    %rdx,0x10(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
shl    $0x1,%rcx
movq   $0x0,0x18(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rcx),%rcx
sub    $0x1,%rcx
shl    $0x1,%rcx
add    $0x3,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11f9 <lookup_bucket+0xf9>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<lookup_bucket>:
mov    %rdi,%rax
mov    (%rdi),%r8
lea    (%r8,%r8,1),%rdx
add    $0x2,%rdx
cmp    $0x3,%rdx
jb     112f <lookup_bucket+0x2f>
movslq %esi,%rcx
mov    $0x2,%edi
nopl   0x0(%rax)
cmp    %rcx,(%rax,%rdi,8)
je     1165 <lookup_bucket+0x65>
add    $0x2,%rdi
cmp    %rdi,%rdx
ja     1120 <lookup_bucket+0x20>
cmp    0x8(%rax),%r8
jae    1162 <lookup_bucket+0x62>
add    %r8,%r8
movslq %esi,%rcx
mov    %rcx,0x10(%rax,%r8,8)
mov    (%rax),%rcx
mov    %rcx,%rdx
shl    $0x4,%rdx
movq   $0x0,0x18(%rdx,%rax,1)
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,(%rax)
add    %rdx,%rax
add    $0x18,%rax
ret
xor    %eax,%eax
ret
mov    %edi,%ecx
shl    $0x3,%rcx
or     $0x8,%rcx
add    %rcx,%rax
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i64* @lookup_bucket(i64* %0, i32 %1) {
%3 = load i64, i64* %0
%4 = shl i64 %3, 1
%5 = add i64 %4, 2
%6 = icmp ugt i64 %5, 2
br i1 %6, label %7, label %21
7: ; preds = %2
%8 = sext i32 %1 to i64
br label %9
9: ; preds = %7, %18
%10 = phi i64 [ 2, %7 ], [ %19, %18 ]
%11 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %10
%12 = load i64, i64* %11
%13 = icmp eq i64 %12, %8
br i1 %13, label %14, label %18
14: ; preds = %9
%15 = and i64 %10, 4294967294
%16 = or i64 %15, 1
%17 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %16
br label %33
18: ; preds = %9
%19 = add nuw i64 %10, 2
%20 = icmp ugt i64 %5, %19
br i1 %20, label %9, label %21
21: ; preds = %18, %2
%22 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 1
%23 = load i64, i64* %22
%24 = icmp ult i64 %3, %23
br i1 %24, label %25, label %33
25: ; preds = %21
%26 = sext i32 %1 to i64
%27 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %5
store i64 %26, i64* %27
%28 = load i64, i64* %0
%29 = shl i64 %28, 1
%30 = add i64 %29, 3
%31 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %30
store i64 0, i64* %31
%32 = add i64 %28, 1
store i64 %32, i64* %0
br label %33
33: ; preds = %21, %25, %14
%34 = phi i64* [ %17, %14 ], [ %31, %25 ], [ null, %21 ]
ret i64* %34
}