#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 int uint64_t;
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
uint64_t compress_coords(uint64_t x, uint64_t y, uint64_t z, uint64_t dx,
                         uint64_t dy, uint64_t dz, uint32_t grid_width) {
  uint64_t new_x = (x + dx + grid_width) % grid_width;
  uint64_t new_y = (y + dy + grid_width) % grid_width;
  uint64_t new_z = (z + dz + grid_width) % grid_width;
  uint64_t id = new_x + new_y * grid_width + new_z * grid_width * grid_width;
  return id;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<compress_coords>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x10(%rbp),%eax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
mov    %r8d,-0x14(%rbp)
mov    %r9d,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
add    0x10(%rbp),%eax
cltd
idivl  0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
add    0x10(%rbp),%eax
cltd
idivl  0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
add    0x10(%rbp),%eax
cltd
idivl  0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
imul   0x10(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   0x10(%rbp),%ecx
imul   0x10(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<compress_coords>:
mov    %edx,%r10d
mov    0x8(%rsp),%r11d
lea    (%rdi,%rcx,1),%eax
add    %r11d,%eax
cltd
idiv   %r11d
mov    %edx,%ecx
lea    (%rsi,%r8,1),%eax
add    %r11d,%eax
cltd
idiv   %r11d
mov    %edx,%esi
add    %r9d,%r10d
add    %r11d,%r10d
mov    %r10d,%eax
cltd
idiv   %r11d
imul   %r11d,%edx
add    %edx,%esi
imul   %r11d,%esi
add    %ecx,%esi
mov    %esi,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @compress_coords(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6) {
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
store i32 %0, i32* %8
store i32 %1, i32* %9
store i32 %2, i32* %10
store i32 %3, i32* %11
store i32 %4, i32* %12
store i32 %5, i32* %13
store i32 %6, i32* %14
%19 = load i32, i32* %8
%20 = load i32, i32* %11
%21 = add nsw i32 %19, %20
%22 = load i32, i32* %14
%23 = add nsw i32 %21, %22
%24 = load i32, i32* %14
%25 = srem i32 %23, %24
store i32 %25, i32* %15
%26 = load i32, i32* %9
%27 = load i32, i32* %12
%28 = add nsw i32 %26, %27
%29 = load i32, i32* %14
%30 = add nsw i32 %28, %29
%31 = load i32, i32* %14
%32 = srem i32 %30, %31
store i32 %32, i32* %16
%33 = load i32, i32* %10
%34 = load i32, i32* %13
%35 = add nsw i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %14
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = load i32, i32* %14
%39 = srem i32 %37, %38
store i32 %39, i32* %17
%40 = load i32, i32* %15
%41 = load i32, i32* %16
%42 = load i32, i32* %14
%43 = mul nsw i32 %41, %42
%44 = add nsw i32 %40, %43
%45 = load i32, i32* %17
%46 = load i32, i32* %14
%47 = mul nsw i32 %45, %46
%48 = load i32, i32* %14
%49 = mul nsw i32 %47, %48
%50 = add nsw i32 %44, %49
store i32 %50, i32* %18
%51 = load i32, i32* %18
ret i32 %51
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @compress_coords(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5, i32 %6) {
%8 = add nsw i32 %3, %0
%9 = add nsw i32 %8, %6
%10 = srem i32 %9, %6
%11 = add nsw i32 %4, %1
%12 = add nsw i32 %11, %6
%13 = srem i32 %12, %6
%14 = add nsw i32 %5, %2
%15 = add nsw i32 %14, %6
%16 = srem i32 %15, %6
%17 = mul i32 %16, %6
%18 = add i32 %17, %13
%19 = mul i32 %18, %6
%20 = add i32 %19, %10
ret i32 %20
}