int rbits(char *bit, int *ppos, int n) {
  int i;
  int res = 0;
  for (i = 0; i < n; i++)
    res |= bit[(*ppos)++] << i;
  if (res & 1 << (n - 1))
    res |= -1 << n;
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<rbits>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    115a <rbits+0x5a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rdx
mov    (%rdx),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,(%rdx)
movslq %ecx,%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
or     -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    111d <rbits+0x1d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1187 <rbits+0x87>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    $0xffffffff,%eax
shl    %cl,%eax
or     -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rbits>:
push   %rbp
push   %rbx
mov    %edx,%r9d
xor    %r8d,%r8d
mov    $0x0,%ebp
test   %edx,%edx
jle    12bf <rbits+0x1bf>
mov    (%rsi),%ecx
xor    %ebp,%ebp
cmp    $0x8,%r9d
jb     1141 <rbits+0x41>
movslq %ecx,%rax
lea    -0x1(%r9),%edx
add    %rax,%rdx
add    %rdi,%rdx
add    $0x1,%rdx
cmp    %rsi,%rdx
jbe    11b1 <rbits+0xb1>
lea    0x4(%rsi),%rdx
add    %rdi,%rax
cmp    %rdx,%rax
jae    11b1 <rbits+0xb1>
mov    %ecx,%r10d
xor    %r11d,%r11d
mov    %r11d,%eax
not    %eax
test   $0x1,%r9b
je     116b <rbits+0x6b>
movslq %r10d,%rcx
add    $0x1,%r10d
mov    %r10d,(%rsi)
movsbl (%rdi,%rcx,1),%edx
mov    %r11d,%ecx
shl    %cl,%edx
or     %edx,%ebp
or     $0x1,%r11d
add    %r9d,%eax
je     12bf <rbits+0x1bf>
movslq %r10d,%rax
lea    0x1(%rax),%ecx
movslq %ecx,%rdx
nopl   (%rax)
mov    %edx,(%rsi)
movsbl (%rdi,%rax,1),%ebx
mov    %r11d,%ecx
shl    %cl,%ebx
or     %ebp,%ebx
add    $0x2,%rax
mov    %eax,(%rsi)
movsbl (%rdi,%rdx,1),%ebp
lea    0x1(%r11),%ecx
shl    %cl,%ebp
or     %ebx,%ebp
add    $0x2,%rdx
add    $0x2,%r11d
cmp    %r9d,%r11d
jne    1180 <rbits+0x80>
jmp    12bf <rbits+0x1bf>
mov    %r9d,%r11d
and    $0xfffffff8,%r11d
lea    (%rcx,%r11,1),%r10d
movdqa 0xe3c(%rip),%xmm5
pxor   %xmm0,%xmm0
movdqa 0xe3f(%rip),%xmm8
movdqa 0xe46(%rip),%xmm10
movdqa 0xe4d(%rip),%xmm9
mov    %r11d,%edx
pxor   %xmm2,%xmm2
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm5,%xmm6
paddd  %xmm8,%xmm6
movslq %ecx,%rcx
movd   (%rdi,%rcx,1),%xmm7
punpcklbw %xmm7,%xmm7
punpcklwd %xmm7,%xmm7
movd   0x4(%rdi,%rcx,1),%xmm3
punpcklbw %xmm3,%xmm3
punpcklwd %xmm3,%xmm3
psrad  $0x18,%xmm7
psrad  $0x18,%xmm3
movdqa %xmm5,%xmm1
pslld  $0x17,%xmm1
paddd  %xmm10,%xmm1
cvttps2dq %xmm1,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm7
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm4,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm7
por    %xmm7,%xmm0
pslld  $0x17,%xmm6
paddd  %xmm10,%xmm6
cvttps2dq %xmm6,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm1
pmuludq %xmm4,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm3
por    %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm9,%xmm5
add    $0x8,%ecx
add    $0xfffffff8,%edx
jne    11f0 <rbits+0xf0>
mov    %ecx,(%rsi)
por    %xmm0,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
por    %xmm2,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
por    %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%ebp
cmp    %r9d,%r11d
jne    1147 <rbits+0x47>
lea    -0x1(%r9),%eax
movzbl %al,%edx
mov    $0xffffffff,%eax
mov    %r9d,%ecx
shl    %cl,%eax
bt     %edx,%ebp
cmovae %r8d,%eax
or     %ebp,%eax
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @rbits(i8* %0, i32* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %26, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %29
13: ; preds = %9
%14 = load i8*, i8** %4
%15 = load i32*, i32** %5
%16 = load i32, i32* %15
%17 = add nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %15
%18 = sext i32 %16 to i64
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %18
%20 = load i8, i8* %19
%21 = sext i8 %20 to i32
%22 = load i32, i32* %7
%23 = shl i32 %21, %22
%24 = load i32, i32* %8
%25 = or i32 %24, %23
store i32 %25, i32* %8
br label %26
26: ; preds = %13
%27 = load i32, i32* %7
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %7
br label %9
29: ; preds = %9
%30 = load i32, i32* %8
%31 = load i32, i32* %6
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = shl i32 1, %32
%34 = and i32 %30, %33
%35 = icmp ne i32 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %41
36: ; preds = %29
%37 = load i32, i32* %6
%38 = shl i32 -1, %37
%39 = load i32, i32* %8
%40 = or i32 %39, %38
store i32 %40, i32* %8
br label %41
41: ; preds = %36, %29
%42 = load i32, i32* %8
ret i32 %42
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @rbits(i8* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = bitcast i32* %1 to i8*
%5 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %5, label %6, label %100
6: ; preds = %3
%7 = load i32, i32* %1
%8 = icmp ult i32 %2, 8
br i1 %8, label %56, label %9
9: ; preds = %6
%10 = getelementptr i32, i32* %1, i64 1
%11 = bitcast i32* %10 to i8*
%12 = sext i32 %7 to i64
%13 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %12
%14 = add i32 %2, -1
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = add nsw i64 %12, %15
%17 = add nsw i64 %16, 1
%18 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %17
%19 = icmp ugt i8* %18, %4
%20 = icmp ult i8* %13, %11
%21 = and i1 %19, %20
br i1 %21, label %56, label %22
22: ; preds = %9
%23 = and i32 %2, -8
%24 = add i32 %7, %23
%25 = add i32 %7, 3
br label %26
26: ; preds = %26, %22
%27 = phi i32 [ 0, %22 ], [ %48, %26 ]
%28 = phi i32 [ %25, %22 ], [ %49, %26 ]
%29 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %22 ], [ %46, %26 ]
%30 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %22 ], [ %47, %26 ]
%31 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %22 ], [ %50, %26 ]
%32 = add i32 %7, %27
%33 = add <4 x i32> %31, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%34 = add i32 %28, 5
%35 = sext i32 %32 to i64
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %35
%37 = bitcast i8* %36 to <4 x i8>*
%38 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %37
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i64 4
%40 = bitcast i8* %39 to <4 x i8>*
%41 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %40
%42 = sext <4 x i8> %38 to <4 x i32>
%43 = sext <4 x i8> %41 to <4 x i32>
%44 = shl <4 x i32> %42, %31
%45 = shl <4 x i32> %43, %33
%46 = or <4 x i32> %44, %29
%47 = or <4 x i32> %45, %30
%48 = add nuw i32 %27, 8
%49 = add i32 %28, 8
%50 = add <4 x i32> %31, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%51 = icmp eq i32 %48, %23
br i1 %51, label %52, label %26
52: ; preds = %26
store i32 %34, i32* %1
%53 = or <4 x i32> %47, %46
%54 = call i32 @llvm.vector.reduce.or.v4i32(<4 x i32> %53)
%55 = icmp eq i32 %23, %2
br i1 %55, label %100, label %56
56: ; preds = %9, %6, %52
%57 = phi i32 [ %7, %9 ], [ %7, %6 ], [ %24, %52 ]
%58 = phi i32 [ 0, %9 ], [ 0, %6 ], [ %54, %52 ]
%59 = phi i32 [ 0, %9 ], [ 0, %6 ], [ %23, %52 ]
%60 = xor i32 %59, -1
%61 = and i32 %2, 1
%62 = icmp eq i32 %61, 0
br i1 %62, label %72, label %63
63: ; preds = %56
%64 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %64, i32* %1
%65 = sext i32 %57 to i64
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %65
%67 = load i8, i8* %66
%68 = sext i8 %67 to i32
%69 = shl i32 %68, %59
%70 = or i32 %69, %58
%71 = or i32 %59, 1
br label %72
72: ; preds = %63, %56
%73 = phi i32 [ undef, %56 ], [ %70, %63 ]
%74 = phi i32 [ %57, %56 ], [ %64, %63 ]
%75 = phi i32 [ %58, %56 ], [ %70, %63 ]
%76 = phi i32 [ %59, %56 ], [ %71, %63 ]
%77 = sub i32 0, %2
%78 = icmp eq i32 %60, %77
br i1 %78, label %100, label %79
79: ; preds = %72, %79
%80 = phi i32 [ %91, %79 ], [ %74, %72 ]
%81 = phi i32 [ %97, %79 ], [ %75, %72 ]
%82 = phi i32 [ %98, %79 ], [ %76, %72 ]
%83 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %83, i32* %1
%84 = sext i32 %80 to i64
%85 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %84
%86 = load i8, i8* %85
%87 = sext i8 %86 to i32
%88 = shl i32 %87, %82
%89 = or i32 %88, %81
%90 = add nuw nsw i32 %82, 1
%91 = add nsw i32 %80, 2
store i32 %91, i32* %1
%92 = sext i32 %83 to i64
%93 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %92
%94 = load i8, i8* %93
%95 = sext i8 %94 to i32
%96 = shl i32 %95, %90
%97 = or i32 %96, %89
%98 = add nuw nsw i32 %82, 2
%99 = icmp eq i32 %98, %2
br i1 %99, label %100, label %79
100: ; preds = %72, %79, %52, %3
%101 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %54, %52 ], [ %73, %72 ], [ %97, %79 ]
%102 = add nsw i32 %2, -1
%103 = shl nuw i32 1, %102
%104 = and i32 %101, %103
%105 = icmp eq i32 %104, 0
%106 = shl nsw i32 -1, %2
%107 = select i1 %105, i32 0, i32 %106
%108 = or i32 %107, %101
ret i32 %108
}