int con_num(char *str, int i, char c, int width) {
  int con;
  int maxlen;
  con = 0;
  maxlen = width * (1 + width);
  if ((i < (maxlen - 1)) && (str[i + 1] == c))
    con++;
  if ((i > 0) && (str[i - 1] == c))
    con++;
  if ((i < (maxlen - 1 - (width + 1))) && (str[i + (width + 1)] == c))
    con++;
  if ((i > width) && (str[i - (width + 1)] == c))
    con++;
  return (con);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<con_num>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %dl,%al
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %al,-0xd(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1160 <con_num+0x60>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
movsbl -0xd(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1160 <con_num+0x60>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    1190 <con_num+0x90>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
movsbl -0xd(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1190 <con_num+0x90>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
sub    %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11d4 <con_num+0xd4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
movsbl -0xd(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    11d4 <con_num+0xd4>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    120b <con_num+0x10b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
sub    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
movsbl -0xd(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    120b <con_num+0x10b>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<con_num>:
lea    0x1(%rcx),%r8d
mov    %r8d,%r9d
imul   %ecx,%r9d
add    $0xffffffff,%r9d
xor    %eax,%eax
cmp    %esi,%r9d
jle    1123 <con_num+0x23>
movslq %esi,%r10
xor    %eax,%eax
cmp    %dl,0x1(%r10,%rdi,1)
sete   %al
test   %esi,%esi
jle    1139 <con_num+0x39>
lea    -0x1(%rsi),%r10d
xor    %r11d,%r11d
cmp    %dl,(%rdi,%r10,1)
sete   %r11b
add    %r11d,%eax
sub    %r8d,%r9d
cmp    %esi,%r9d
jg     1146 <con_num+0x46>
cmp    %ecx,%esi
jg     115f <con_num+0x5f>
ret
lea    (%r8,%rsi,1),%r9d
movslq %r9d,%r9
xor    %r10d,%r10d
cmp    %dl,(%rdi,%r9,1)
sete   %r10b
add    %r10d,%eax
cmp    %ecx,%esi
jle    1145 <con_num+0x45>
sub    %r8d,%esi
movslq %esi,%rcx
xor    %esi,%esi
cmp    %dl,(%rdi,%rcx,1)
sete   %sil
add    %esi,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @con_num(i8* %0, i32 %1, i8 signext %2, i32 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i32 %1, i32* %6
store i8 %2, i8* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
%11 = load i32, i32* %8
%12 = load i32, i32* %8
%13 = add nsw i32 1, %12
%14 = mul nsw i32 %11, %13
store i32 %14, i32* %10
%15 = load i32, i32* %6
%16 = load i32, i32* %10
%17 = sub nsw i32 %16, 1
%18 = icmp slt i32 %15, %17
br i1 %18, label %19, label %33
19: ; preds = %4
%20 = load i8*, i8** %5
%21 = load i32, i32* %6
%22 = add nsw i32 %21, 1
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 %23
%25 = load i8, i8* %24
%26 = sext i8 %25 to i32
%27 = load i8, i8* %7
%28 = sext i8 %27 to i32
%29 = icmp eq i32 %26, %28
br i1 %29, label %30, label %33
30: ; preds = %19
%31 = load i32, i32* %9
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %9
br label %33
33: ; preds = %30, %19, %4
%34 = load i32, i32* %6
%35 = icmp sgt i32 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %50
36: ; preds = %33
%37 = load i8*, i8** %5
%38 = load i32, i32* %6
%39 = sub nsw i32 %38, 1
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %37, i64 %40
%42 = load i8, i8* %41
%43 = sext i8 %42 to i32
%44 = load i8, i8* %7
%45 = sext i8 %44 to i32
%46 = icmp eq i32 %43, %45
br i1 %46, label %47, label %50
47: ; preds = %36
%48 = load i32, i32* %9
%49 = add nsw i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %9
br label %50
50: ; preds = %47, %36, %33
%51 = load i32, i32* %6
%52 = load i32, i32* %10
%53 = sub nsw i32 %52, 1
%54 = load i32, i32* %8
%55 = add nsw i32 %54, 1
%56 = sub nsw i32 %53, %55
%57 = icmp slt i32 %51, %56
br i1 %57, label %58, label %74
58: ; preds = %50
%59 = load i8*, i8** %5
%60 = load i32, i32* %6
%61 = load i32, i32* %8
%62 = add nsw i32 %61, 1
%63 = add nsw i32 %60, %62
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %59, i64 %64
%66 = load i8, i8* %65
%67 = sext i8 %66 to i32
%68 = load i8, i8* %7
%69 = sext i8 %68 to i32
%70 = icmp eq i32 %67, %69
br i1 %70, label %71, label %74
71: ; preds = %58
%72 = load i32, i32* %9
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %9
br label %74
74: ; preds = %71, %58, %50
%75 = load i32, i32* %6
%76 = load i32, i32* %8
%77 = icmp sgt i32 %75, %76
br i1 %77, label %78, label %94
78: ; preds = %74
%79 = load i8*, i8** %5
%80 = load i32, i32* %6
%81 = load i32, i32* %8
%82 = add nsw i32 %81, 1
%83 = sub nsw i32 %80, %82
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i8, i8* %79, i64 %84
%86 = load i8, i8* %85
%87 = sext i8 %86 to i32
%88 = load i8, i8* %7
%89 = sext i8 %88 to i32
%90 = icmp eq i32 %87, %89
br i1 %90, label %91, label %94
91: ; preds = %78
%92 = load i32, i32* %9
%93 = add nsw i32 %92, 1
store i32 %93, i32* %9
br label %94
94: ; preds = %91, %78, %74
%95 = load i32, i32* %9
ret i32 %95
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @con_num(i8* nocapture %0, i32 %1, i8 signext %2, i32 %3) {
%5 = add nsw i32 %3, 1
%6 = mul nsw i32 %5, %3
%7 = add nsw i32 %6, -1
%8 = icmp sgt i32 %7, %1
br i1 %8, label %9, label %16
9: ; preds = %4
%10 = add nsw i32 %1, 1
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %11
%13 = load i8, i8* %12
%14 = icmp eq i8 %13, %2
%15 = zext i1 %14 to i32
br label %16
16: ; preds = %9, %4
%17 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %15, %9 ]
%18 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %18, label %19, label %27
19: ; preds = %16
%20 = add nsw i32 %1, -1
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %21
%23 = load i8, i8* %22
%24 = icmp eq i8 %23, %2
%25 = zext i1 %24 to i32
%26 = add nuw nsw i32 %17, %25
br label %27
27: ; preds = %19, %16
%28 = phi i32 [ %17, %16 ], [ %26, %19 ]
%29 = sub nsw i32 %7, %5
%30 = icmp sgt i32 %29, %1
br i1 %30, label %31, label %39
31: ; preds = %27
%32 = add nsw i32 %5, %1
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %33
%35 = load i8, i8* %34
%36 = icmp eq i8 %35, %2
%37 = zext i1 %36 to i32
%38 = add nuw nsw i32 %28, %37
br label %39
39: ; preds = %31, %27
%40 = phi i32 [ %28, %27 ], [ %38, %31 ]
%41 = icmp sgt i32 %1, %3
br i1 %41, label %42, label %50
42: ; preds = %39
%43 = sub nsw i32 %1, %5
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %44
%46 = load i8, i8* %45
%47 = icmp eq i8 %46, %2
%48 = zext i1 %47 to i32
%49 = add nuw nsw i32 %40, %48
br label %50
50: ; preds = %42, %39
%51 = phi i32 [ %40, %39 ], [ %49, %42 ]
ret i32 %51
}