#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 /*<<< orphan*/ x;

/* Variables and functions */
int CHAR_BIT;
unsigned morton(unsigned x, unsigned y) {
  unsigned long z;
  size_t i;
  z = 0;
  for (i = 0; i < sizeof(x) * CHAR_BIT; i++)
    z |= (x & 1U << i) << i | (y & 1U << i) << (i + 1);
  return z;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<morton>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movq   $0x0,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    0x2ebb(%rip),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
shl    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    1188 <morton+0x88>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
shl    %cl,%eax
mov    -0x8(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    $0x1,%esi
shl    %cl,%esi
mov    %esi,%ecx
and    %ecx,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rcx
add    $0x1,%rcx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %eax,%eax
or     -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    111a <morton+0x1a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<morton>:
mov    0x2ed9(%rip),%rax
movslq (%rax),%rax
test   %rax,%rax
je     11ab <morton+0xab>
shl    $0x2,%rax
cmp    $0x2,%rax
mov    $0x1,%r8d
cmovae %rax,%r8
mov    %r8,%r9
and    $0xfffffffffffffffc,%r9
xor    %r10d,%r10d
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x1,%edx
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%r11d
and    %edi,%r11d
shl    %cl,%r11d
and    %esi,%edx
or     $0x1,%cl
shl    %cl,%edx
or     %r11d,%edx
or     %rax,%rdx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,%r11d
and    %edi,%r11d
shl    %cl,%r11d
and    %esi,%eax
add    $0x2,%r10
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%eax
or     %r11d,%eax
or     %rdx,%rax
cmp    %r9,%r10
jne    1140 <morton+0x40>
test   $0x1,%r8b
je     11aa <morton+0xaa>
mov    $0x1,%edx
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%edx
and    %edx,%edi
shl    %cl,%edi
and    %esi,%edx
add    $0x1,%r10b
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%edx
or     %edi,%edx
or     %rdx,%rax
ret
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
@CHAR_BIT = global i32 0
define i32 @morton(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
store i64 0, i64* %5
store i64 0, i64* %6
br label %7
7: ; preds = %35, %2
%8 = load i64, i64* %6
%9 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = mul i64 4, %10
%12 = icmp ult i64 %8, %11
br i1 %12, label %13, label %38
13: ; preds = %7
%14 = load i32, i32* %3
%15 = load i64, i64* %6
%16 = trunc i64 %15 to i32
%17 = shl i32 1, %16
%18 = and i32 %14, %17
%19 = load i64, i64* %6
%20 = trunc i64 %19 to i32
%21 = shl i32 %18, %20
%22 = load i32, i32* %4
%23 = load i64, i64* %6
%24 = trunc i64 %23 to i32
%25 = shl i32 1, %24
%26 = and i32 %22, %25
%27 = load i64, i64* %6
%28 = add i64 %27, 1
%29 = trunc i64 %28 to i32
%30 = shl i32 %26, %29
%31 = or i32 %21, %30
%32 = zext i32 %31 to i64
%33 = load i64, i64* %5
%34 = or i64 %33, %32
store i64 %34, i64* %5
br label %35
35: ; preds = %13
%36 = load i64, i64* %6
%37 = add i64 %36, 1
store i64 %37, i64* %6
br label %7
38: ; preds = %7
%39 = load i64, i64* %5
%40 = trunc i64 %39 to i32
ret i32 %40
}

LLVM IR (-O2):
@CHAR_BIT = global i32 0
define i32 @morton(i32 %0, i32 %1) {
%3 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%4 = icmp eq i32 %3, 0
br i1 %4, label %55, label %5
5: ; preds = %2
%6 = sext i32 %3 to i64
%7 = shl nsw i64 %6, 2
%8 = call i64 @llvm.umax.i64(i64 %7, i64 1)
%9 = and i64 %8, 1
%10 = and i64 %8, -4
br label %11
11: ; preds = %11, %5
%12 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %31, %11 ]
%13 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %36, %11 ]
%14 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %37, %11 ]
%15 = trunc i64 %12 to i32
%16 = shl nuw i32 1, %15
%17 = and i32 %16, %0
%18 = shl i32 %17, %15
%19 = and i32 %16, %1
%20 = or i64 %12, 1
%21 = trunc i64 %20 to i32
%22 = shl i32 %19, %21
%23 = or i32 %18, %22
%24 = zext i32 %23 to i64
%25 = or i64 %13, %24
%26 = trunc i64 %20 to i32
%27 = shl nuw i32 1, %26
%28 = and i32 %27, %0
%29 = shl i32 %28, %26
%30 = and i32 %27, %1
%31 = add nuw i64 %12, 2
%32 = trunc i64 %31 to i32
%33 = shl i32 %30, %32
%34 = or i32 %29, %33
%35 = zext i32 %34 to i64
%36 = or i64 %25, %35
%37 = add i64 %14, 2
%38 = icmp eq i64 %37, %10
br i1 %38, label %39, label %11
39: ; preds = %11
%40 = trunc i64 %31 to i32
%41 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %41, label %52, label %42
42: ; preds = %39
%43 = shl nuw i32 1, %40
%44 = and i32 %43, %0
%45 = shl i32 %44, %40
%46 = and i32 %43, %1
%47 = add i32 %40, 1
%48 = shl i32 %46, %47
%49 = or i32 %45, %48
%50 = zext i32 %49 to i64
%51 = or i64 %36, %50
br label %52
52: ; preds = %39, %42
%53 = phi i64 [ %36, %39 ], [ %51, %42 ]
%54 = trunc i64 %53 to i32
br label %55
55: ; preds = %52, %2
%56 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %54, %52 ]
ret i32 %56
}