#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 uint8_t;
typedef int uint16_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ memcpy(int *, int *, size_t);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, size_t, size_t);
int city_decompress(const uint16_t *in, uint16_t *out, size_t *outsz) {
  size_t inpos = 0;
  size_t outpos = 0;
  uint16_t v = 0;
  while ((v = in[inpos]) != 0xFFFF) {
    if (v & 0x4000) {
      uint8_t c = ((v & 0x3C00) >> 10);
      v = (v & 0x03FF);
      size_t rem = 2 * c;
      size_t i = 0;
      while (rem > 0) {
        memcpy((uint8_t *)(out + outpos) + i, (uint8_t *)(out + outpos) - v,
               rem < v ? rem : v);
        i += v;
        rem -= v;
      }
      outpos += c;
      inpos++;
    } else {
      out[outpos++] = in[inpos++];
    }
  }
  out[outpos] = 0xFFFF;
  printf("1: Decoded %#04zX bytes into %#04zX bytes.\n", inpos * 2, outpos * 2);
  if (outsz)
    *outsz = outpos * 2;
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<city_decompress>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmp    $0xffff,%eax
je     1293 <city_decompress+0x173>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
and    $0x4000,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1262 <city_decompress+0x142>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
and    $0x3c00,%eax
sar    $0xa,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
and    $0x3ff,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
cltq
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x38(%rbp)
jbe    1245 <city_decompress+0x125>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
xor    %ecx,%ecx
sub    %rdx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    120c <city_decompress+0xec>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
jmp    1214 <city_decompress+0xf4>
movslq -0x2c(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rsi
mov    -0x50(%rbp),%rdi
mov    -0x58(%rbp),%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
movslq -0x2c(%rbp),%rax
add    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    -0x38(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    11a2 <city_decompress+0x82>
movslq -0x30(%rbp),%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    128e <city_decompress+0x16e>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rcx,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %rsi,-0x28(%rbp)
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    114b <city_decompress+0x2b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movl   $0xffff,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%rsi
shl    $0x1,%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
shl    $0x1,%rdx
lea    0xd47(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     12d8 <city_decompress+0x1b8>
mov    -0x28(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
xor    %eax,%eax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<city_decompress>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %rdx,0x18(%rsp)
mov    %rsi,(%rsp)
mov    (%rdi),%r15d
cmp    $0xffff,%r15d
jne    114c <city_decompress+0x2c>
xor    %ebp,%ebp
xor    %ebx,%ebx
jmp    1203 <city_decompress+0xe3>
xor    %ebx,%ebx
xor    %ebp,%ebp
mov    %rdi,0x20(%rsp)
jmp    1182 <city_decompress+0x62>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsp),%rax
mov    %r15d,(%rax,%rbp,4)
mov    $0x1,%eax
add    %rax,%rbp
mov    0x4(%rdi,%rbx,4),%r15d
add    $0x1,%rbx
cmp    $0xffff,%r15d
je     1200 <city_decompress+0xe0>
test   $0x4000,%r15d
je     1160 <city_decompress+0x40>
mov    %rbp,0x10(%rsp)
mov    %r15d,%eax
shr    $0xa,%eax
and    $0xf,%eax
mov    %rax,0x8(%rsp)
je     11ed <city_decompress+0xcd>
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    (%rax,%rax,1),%r13d
and    $0x3ff,%r15d
mov    0x10(%rsp),%rax
mov    (%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rbp
lea    0x0(,%r15,4),%r12
mov    %rbp,%r14
sub    %r12,%r14
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r15,%r13
mov    %r15,%rdx
cmovb  %r13,%rdx
mov    %rbp,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1040 <memcpy@plt>
add    %r12,%rbp
sub    %r15,%r13
jne    11d0 <city_decompress+0xb0>
mov    0x8(%rsp),%eax
mov    0x10(%rsp),%rbp
mov    0x20(%rsp),%rdi
jmp    116d <city_decompress+0x4d>
add    %rbx,%rbx
mov    (%rsp),%rax
movl   $0xffff,(%rax,%rbp,4)
add    %rbp,%rbp
lea    0xde8(%rip),%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %rbp,%rdx
call   1030 <printf@plt>
mov    0x18(%rsp),%rax
test   %rax,%rax
je     1230 <city_decompress+0x110>
mov    %rbp,(%rax)
xor    %eax,%eax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [44 x i8] c"1: Decoded %zX bytes into %zX bytes.\0A\00"
define i32 @city_decompress(i32* %0, i32* %1, i64* %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i64*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i64* %2, i64** %6
store i64 0, i64* %7
store i64 0, i64* %8
store i32 0, i32* %9
br label %13
13: ; preds = %85, %3
%14 = load i32*, i32** %4
%15 = load i64, i64* %7
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
store i32 %17, i32* %9
%18 = icmp ne i32 %17, 65535
br i1 %18, label %19, label %86
19: ; preds = %13
%20 = load i32, i32* %9
%21 = and i32 %20, 16384
%22 = icmp ne i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %75
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %9
%25 = and i32 %24, 15360
%26 = ashr i32 %25, 10
store i32 %26, i32* %10
%27 = load i32, i32* %9
%28 = and i32 %27, 1023
store i32 %28, i32* %9
%29 = load i32, i32* %10
%30 = mul nsw i32 2, %29
%31 = sext i32 %30 to i64
store i64 %31, i64* %11
store i64 0, i64* %12
br label %32
32: ; preds = %57, %23
%33 = load i64, i64* %11
%34 = icmp ugt i64 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %68
35: ; preds = %32
%36 = load i32*, i32** %5
%37 = load i64, i64* %8
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %37
%39 = load i64, i64* %12
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %39
%41 = load i32*, i32** %5
%42 = load i64, i64* %8
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %42
%44 = load i32, i32* %9
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = sub i64 0, %45
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %46
%48 = load i64, i64* %11
%49 = load i32, i32* %9
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = icmp ult i64 %48, %50
br i1 %51, label %52, label %54
52: ; preds = %35
%53 = load i64, i64* %11
br label %57
54: ; preds = %35
%55 = load i32, i32* %9
%56 = sext i32 %55 to i64
br label %57
57: ; preds = %54, %52
%58 = phi i64 [ %53, %52 ], [ %56, %54 ]
%59 = call i32 @memcpy(i32* %40, i32* %47, i64 %58)
%60 = load i32, i32* %9
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = load i64, i64* %12
%63 = add i64 %62, %61
store i64 %63, i64* %12
%64 = load i32, i32* %9
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = load i64, i64* %11
%67 = sub i64 %66, %65
store i64 %67, i64* %11
br label %32
68: ; preds = %32
%69 = load i32, i32* %10
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = load i64, i64* %8
%72 = add i64 %71, %70
store i64 %72, i64* %8
%73 = load i64, i64* %7
%74 = add i64 %73, 1
store i64 %74, i64* %7
br label %85
75: ; preds = %19
%76 = load i32*, i32** %4
%77 = load i64, i64* %7
%78 = add i64 %77, 1
store i64 %78, i64* %7
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 %77
%80 = load i32, i32* %79
%81 = load i32*, i32** %5
%82 = load i64, i64* %8
%83 = add i64 %82, 1
store i64 %83, i64* %8
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %82
store i32 %80, i32* %84
br label %85
85: ; preds = %75, %68
br label %13
86: ; preds = %13
%87 = load i32*, i32** %5
%88 = load i64, i64* %8
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 %88
store i32 65535, i32* %89
%90 = load i64, i64* %7
%91 = mul i64 %90, 2
%92 = load i64, i64* %8
%93 = mul i64 %92, 2
%94 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([44 x i8], [44 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %91, i64 %93)
%95 = load i64*, i64** %6
%96 = icmp ne i64* %95, null
br i1 %96, label %97, label %101
97: ; preds = %86
%98 = load i64, i64* %8
%99 = mul i64 %98, 2
%100 = load i64*, i64** %6
store i64 %99, i64* %100
br label %101
101: ; preds = %97, %86
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [44 x i8] c"1: Decoded %zX bytes into %zX bytes.\0A\00"
define i32 @city_decompress(i32* nocapture %0, i32* %1, i64* writeonly %2) {
%4 = load i32, i32* %0
%5 = icmp eq i32 %4, 65535
br i1 %5, label %47, label %6
6: ; preds = %3, %38
%7 = phi i32 [ %43, %38 ], [ %4, %3 ]
%8 = phi i64 [ %40, %38 ], [ 0, %3 ]
%9 = phi i64 [ %41, %38 ], [ 0, %3 ]
%10 = and i32 %7, 16384
%11 = icmp eq i32 %10, 0
br i1 %11, label %36, label %12
12: ; preds = %6
%13 = lshr i32 %7, 10
%14 = and i32 %13, 15
%15 = icmp eq i32 %14, 0
br i1 %15, label %34, label %16
16: ; preds = %12
%17 = shl nuw nsw i32 %14, 1
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = and i32 %7, 1023
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %9
%21 = zext i32 %19 to i64
%22 = sub nsw i64 0, %21
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
br label %24
24: ; preds = %16, %24
%25 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %31, %24 ]
%26 = phi i64 [ %18, %16 ], [ %32, %24 ]
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %25
%28 = icmp ult i64 %26, %21
%29 = select i1 %28, i64 %26, i64 %21
%30 = tail call i32 @memcpy(i32* %27, i32* %23, i64 %29)
%31 = add i64 %25, %21
%32 = sub i64 %26, %21
%33 = icmp eq i64 %32, 0
br i1 %33, label %34, label %24
34: ; preds = %24, %12
%35 = zext i32 %14 to i64
br label %38
36: ; preds = %6
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %9
store i32 %7, i32* %37
br label %38
38: ; preds = %36, %34
%39 = phi i64 [ %35, %34 ], [ 1, %36 ]
%40 = add i64 %8, 1
%41 = add i64 %39, %9
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
%43 = load i32, i32* %42
%44 = icmp eq i32 %43, 65535
br i1 %44, label %45, label %6
45: ; preds = %38
%46 = shl i64 %40, 1
br label %47
47: ; preds = %45, %3
%48 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %41, %45 ]
%49 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %46, %45 ]
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %48
store i32 65535, i32* %50
%51 = shl i64 %48, 1
%52 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([44 x i8], [44 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i64 %49, i64 %51)
%53 = icmp eq i64* %2, null
br i1 %53, label %55, label %54
54: ; preds = %47
store i64 %51, i64* %2
br label %55
55: ; preds = %54, %47
ret i32 0
}