#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;

/* Variables and functions */
uint8_t loop_mask_8(int n) {
  uint8_t val = 0;
  for (int i = 0; i <= n; i++)
    val |= (1 << i);
  return val;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<loop_mask_8>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     113f <loop_mask_8+0x3f>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
or     -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1115 <loop_mask_8+0x15>
mov    -0x8(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<loop_mask_8>:
test   %edi,%edi
js     1117 <loop_mask_8+0x17>
lea    0x1(%rdi),%esi
mov    %esi,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%edi
jae    111a <loop_mask_8+0x1a>
xor    %edx,%edx
xor    %eax,%eax
jmp    1164 <loop_mask_8+0x64>
xor    %eax,%eax
ret
and    $0xfffffff8,%esi
xor    %edx,%edx
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
bts    %edx,%eax
lea    0x1(%rdx),%edi
bts    %edi,%eax
lea    0x2(%rdx),%edi
bts    %edi,%eax
lea    0x3(%rdx),%edi
bts    %edi,%eax
lea    0x4(%rdx),%edi
bts    %edi,%eax
lea    0x5(%rdx),%edi
bts    %edi,%eax
lea    0x6(%rdx),%edi
bts    %edi,%eax
lea    0x7(%rdx),%edi
bts    %edi,%eax
add    $0x8,%edx
cmp    %esi,%edx
jne    1130 <loop_mask_8+0x30>
test   %ecx,%ecx
je     117b <loop_mask_8+0x7b>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
bts    %edx,%eax
add    $0x1,%edx
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1170 <loop_mask_8+0x70>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @loop_mask_8(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
store i32 0, i32* %4
br label %5
5: ; preds = %14, %1
%6 = load i32, i32* %4
%7 = load i32, i32* %2
%8 = icmp sle i32 %6, %7
br i1 %8, label %9, label %17
9: ; preds = %5
%10 = load i32, i32* %4
%11 = shl i32 1, %10
%12 = load i32, i32* %3
%13 = or i32 %12, %11
store i32 %13, i32* %3
br label %14
14: ; preds = %9
%15 = load i32, i32* %4
%16 = add nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %4
br label %5
17: ; preds = %5
%18 = load i32, i32* %3
ret i32 %18
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @loop_mask_8(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 0
br i1 %2, label %23, label %3
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, 1
%5 = and i32 %4, 7
%6 = icmp ult i32 %0, 7
br i1 %6, label %9, label %7
7: ; preds = %3
%8 = and i32 %4, -8
br label %25
9: ; preds = %25, %3
%10 = phi i32 [ undef, %3 ], [ %51, %25 ]
%11 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %52, %25 ]
%12 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %51, %25 ]
%13 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %13, label %23, label %14
14: ; preds = %9, %14
%15 = phi i32 [ %20, %14 ], [ %11, %9 ]
%16 = phi i32 [ %19, %14 ], [ %12, %9 ]
%17 = phi i32 [ %21, %14 ], [ 0, %9 ]
%18 = shl nuw i32 1, %15
%19 = or i32 %18, %16
%20 = add nuw i32 %15, 1
%21 = add i32 %17, 1
%22 = icmp eq i32 %21, %5
br i1 %22, label %23, label %14
23: ; preds = %9, %14, %1
%24 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %10, %9 ], [ %19, %14 ]
ret i32 %24
25: ; preds = %25, %7
%26 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %52, %25 ]
%27 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %51, %25 ]
%28 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %53, %25 ]
%29 = shl nuw i32 1, %26
%30 = or i32 %29, %27
%31 = or i32 %26, 1
%32 = shl nuw i32 1, %31
%33 = or i32 %32, %30
%34 = or i32 %26, 2
%35 = shl nuw i32 1, %34
%36 = or i32 %35, %33
%37 = or i32 %26, 3
%38 = shl nuw i32 1, %37
%39 = or i32 %38, %36
%40 = or i32 %26, 4
%41 = shl nuw i32 1, %40
%42 = or i32 %41, %39
%43 = or i32 %26, 5
%44 = shl nuw i32 1, %43
%45 = or i32 %44, %42
%46 = or i32 %26, 6
%47 = shl nuw i32 1, %46
%48 = or i32 %47, %45
%49 = or i32 %26, 7
%50 = shl nuw i32 1, %49
%51 = or i32 %50, %48
%52 = add nuw i32 %26, 8
%53 = add i32 %28, 8
%54 = icmp eq i32 %53, %8
br i1 %54, label %9, label %25
}