int singleNumber(int *nums, int numsSize) {
  int i, j, count[32], mask = 0;
  for (i = 0; i < 32; i++) {
    count[i] = 0;
    for (j = 0; j < numsSize; j++) {
      if ((1 << i) & nums[j]) {
        count[i]++;
      }
    }
    mask |= (count[i] % 3) << i;
  }
  return mask;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<singleNumber>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0xa4(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x20,-0x10(%rbp)
jge    11c6 <singleNumber+0xc6>
movslq -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x0,-0xa0(%rbp,%rax,4)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1192 <singleNumber+0x92>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
and    (%rcx,%rdx,4),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     117f <singleNumber+0x7f>
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    -0xa0(%rbp,%rax,4),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0xa0(%rbp,%rax,4)
jmp    1184 <singleNumber+0x84>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1140 <singleNumber+0x40>
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    -0xa0(%rbp,%rax,4),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
or     -0xa4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xa4(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1120 <singleNumber+0x20>
mov    -0xa4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<singleNumber>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %esi,%r14d
mov    %r14d,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
lea    -0x8(%r8),%r9
mov    %r9,%r10
shr    $0x3,%r10
add    $0x1,%r10
mov    %r10,%r11
and    $0xfffffffffffffffe,%r11
xor    %ecx,%ecx
movdqa 0xed2(%rip),%xmm0
xor    %eax,%eax
jmp    116e <singleNumber+0x6e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movslq %edx,%rdx
imul   $0x55555556,%rdx,%rbx
mov    %rbx,%rbp
shr    $0x3f,%rbp
shr    $0x20,%rbx
add    %ebp,%ebx
lea    (%rbx,%rbx,2),%ebx
sub    %ebx,%edx
shl    %cl,%edx
or     %edx,%eax
add    $0x1,%rcx
cmp    $0x20,%rcx
je     129a <singleNumber+0x19a>
mov    $0x0,%edx
test   %esi,%esi
jle    1140 <singleNumber+0x40>
cmp    $0x8,%esi
jae    1190 <singleNumber+0x90>
xor    %edx,%edx
xor    %ebx,%ebx
jmp    1270 <singleNumber+0x170>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movd   %ecx,%xmm1
xorps  %xmm2,%xmm2
movss  %xmm1,%xmm2
test   %r9,%r9
je     1288 <singleNumber+0x188>
pxor   %xmm4,%xmm4
mov    %r11,%rdx
xor    %ebx,%ebx
pxor   %xmm5,%xmm5
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdi,%rbx,4),%xmm6
movdqu 0x10(%rdi,%rbx,4),%xmm7
movdqu 0x20(%rdi,%rbx,4),%xmm1
movdqu 0x30(%rdi,%rbx,4),%xmm3
psrld  %xmm2,%xmm6
psrld  %xmm2,%xmm7
pand   %xmm0,%xmm6
paddd  %xmm4,%xmm6
pand   %xmm0,%xmm7
paddd  %xmm5,%xmm7
psrld  %xmm2,%xmm1
psrld  %xmm2,%xmm3
pand   %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm6,%xmm1
pand   %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm7,%xmm3
add    $0x10,%rbx
movdqa %xmm1,%xmm4
movdqa %xmm3,%xmm5
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
jne    11c0 <singleNumber+0xc0>
test   $0x1,%r10b
je     1242 <singleNumber+0x142>
movdqu (%rdi,%rbx,4),%xmm4
movdqu 0x10(%rdi,%rbx,4),%xmm5
psrld  %xmm2,%xmm4
psrld  %xmm2,%xmm5
pand   %xmm0,%xmm4
paddd  %xmm4,%xmm1
pand   %xmm0,%xmm5
paddd  %xmm5,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm2
paddd  %xmm1,%xmm2
pshufd $0x55,%xmm2,%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
movd   %xmm1,%edx
mov    %r8,%rbx
cmp    %r14,%r8
je     1140 <singleNumber+0x40>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%rbx,4),%ebp
shr    %cl,%ebp
and    $0x1,%ebp
add    %ebp,%edx
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r14
jne    1270 <singleNumber+0x170>
jmp    1140 <singleNumber+0x40>
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %ebx,%ebx
pxor   %xmm3,%xmm3
test   $0x1,%r10b
jne    121f <singleNumber+0x11f>
jmp    1242 <singleNumber+0x142>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @singleNumber(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca [32 x i32]
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %5
br label %9
9: ; preds = %50, %2
%10 = load i32, i32* %5
%11 = icmp slt i32 %10, 32
br i1 %11, label %12, label %53
12: ; preds = %9
%13 = load i32, i32* %5
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds [32 x i32], [32 x i32]* %7, i64 0, i64 %14
store i32 0, i32* %15
store i32 0, i32* %6
br label %16
16: ; preds = %37, %12
%17 = load i32, i32* %6
%18 = load i32, i32* %4
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %40
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %5
%22 = shl i32 1, %21
%23 = load i32*, i32** %3
%24 = load i32, i32* %6
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = and i32 %22, %27
%29 = icmp ne i32 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %36
30: ; preds = %20
%31 = load i32, i32* %5
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds [32 x i32], [32 x i32]* %7, i64 0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %33
br label %36
36: ; preds = %30, %20
br label %37
37: ; preds = %36
%38 = load i32, i32* %6
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %6
br label %16
40: ; preds = %16
%41 = load i32, i32* %5
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds [32 x i32], [32 x i32]* %7, i64 0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = srem i32 %44, 3
%46 = load i32, i32* %5
%47 = shl i32 %45, %46
%48 = load i32, i32* %8
%49 = or i32 %48, %47
store i32 %49, i32* %8
br label %50
50: ; preds = %40
%51 = load i32, i32* %5
%52 = add nsw i32 %51, 1
store i32 %52, i32* %5
br label %9
53: ; preds = %9
%54 = load i32, i32* %8
ret i32 %54
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @singleNumber(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
%4 = zext i32 %1 to i64
%5 = and i64 %4, 4294967288
%6 = add nsw i64 %5, -8
%7 = lshr exact i64 %6, 3
%8 = add nuw nsw i64 %7, 1
%9 = icmp ult i32 %1, 8
%10 = and i64 %4, 4294967288
%11 = and i64 %8, 1
%12 = icmp eq i64 %6, 0
%13 = and i64 %8, 4611686018427387902
%14 = icmp eq i64 %11, 0
%15 = icmp eq i64 %10, %4
br label %16
16: ; preds = %2, %96
%17 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %101, %96 ]
%18 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %100, %96 ]
%19 = trunc i64 %17 to i32
br i1 %3, label %20, label %96
20: ; preds = %16
br i1 %9, label %83, label %21
21: ; preds = %20
%22 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %19, i64 0
%23 = shufflevector <4 x i32> %22, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%24 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %19, i64 0
%25 = shufflevector <4 x i32> %24, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
br i1 %12, label %59, label %26
26: ; preds = %21, %26
%27 = phi i64 [ %56, %26 ], [ 0, %21 ]
%28 = phi <4 x i32> [ %54, %26 ], [ zeroinitializer, %21 ]
%29 = phi <4 x i32> [ %55, %26 ], [ zeroinitializer, %21 ]
%30 = phi i64 [ %57, %26 ], [ 0, %21 ]
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %27
%32 = bitcast i32* %31 to <4 x i32>*
%33 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %32
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 4
%35 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
%36 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %35
%37 = lshr <4 x i32> %33, %23
%38 = lshr <4 x i32> %36, %25
%39 = and <4 x i32> %37, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%40 = and <4 x i32> %38, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%41 = add <4 x i32> %28, %39
%42 = add <4 x i32> %29, %40
%43 = or i64 %27, 8
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
%45 = bitcast i32* %44 to <4 x i32>*
%46 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %45
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 4
%48 = bitcast i32* %47 to <4 x i32>*
%49 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %48
%50 = lshr <4 x i32> %46, %23
%51 = lshr <4 x i32> %49, %25
%52 = and <4 x i32> %50, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%53 = and <4 x i32> %51, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%54 = add <4 x i32> %41, %52
%55 = add <4 x i32> %42, %53
%56 = add nuw i64 %27, 16
%57 = add i64 %30, 2
%58 = icmp eq i64 %57, %13
br i1 %58, label %59, label %26
59: ; preds = %26, %21
%60 = phi <4 x i32> [ undef, %21 ], [ %54, %26 ]
%61 = phi <4 x i32> [ undef, %21 ], [ %55, %26 ]
%62 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %56, %26 ]
%63 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %21 ], [ %54, %26 ]
%64 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %21 ], [ %55, %26 ]
br i1 %14, label %78, label %65
65: ; preds = %59
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %62
%67 = bitcast i32* %66 to <4 x i32>*
%68 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %67
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 4
%70 = bitcast i32* %69 to <4 x i32>*
%71 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %70
%72 = lshr <4 x i32> %68, %23
%73 = lshr <4 x i32> %71, %25
%74 = and <4 x i32> %72, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%75 = and <4 x i32> %73, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
%76 = add <4 x i32> %63, %74
%77 = add <4 x i32> %64, %75
br label %78
78: ; preds = %59, %65
%79 = phi <4 x i32> [ %60, %59 ], [ %76, %65 ]
%80 = phi <4 x i32> [ %61, %59 ], [ %77, %65 ]
%81 = add <4 x i32> %80, %79
%82 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %81)
br i1 %15, label %96, label %83
83: ; preds = %20, %78
%84 = phi i32 [ 0, %20 ], [ %82, %78 ]
%85 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %10, %78 ]
br label %86
86: ; preds = %83, %86
%87 = phi i32 [ %93, %86 ], [ %84, %83 ]
%88 = phi i64 [ %94, %86 ], [ %85, %83 ]
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
%91 = lshr i32 %90, %19
%92 = and i32 %91, 1
%93 = add nuw nsw i32 %87, %92
%94 = add nuw nsw i64 %88, 1
%95 = icmp eq i64 %94, %4
br i1 %95, label %96, label %86
96: ; preds = %86, %78, %16
%97 = phi i32 [ 0, %16 ], [ %82, %78 ], [ %93, %86 ]
%98 = srem i32 %97, 3
%99 = shl i32 %98, %19
%100 = or i32 %99, %18
%101 = add nuw nsw i64 %17, 1
%102 = icmp eq i64 %101, 32
br i1 %102, label %103, label %16
103: ; preds = %96
ret i32 %100
}