unsigned huffman_tree_size(const unsigned char *ncodes, const unsigned nmax) {
  unsigned n;
  unsigned i;
  unsigned skip;
  for (n = 1, i = 0, skip = 0; i < nmax; i++) {
    n += (1 << (i + 1)) - skip;
    skip = (skip + ncodes[i]) * 2;
  }
  return n;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<huffman_tree_size>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    1166 <huffman_tree_size+0x66>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
sub    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
add    %ecx,%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1120 <huffman_tree_size+0x20>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<huffman_tree_size>:
test   %esi,%esi
je     1120 <huffman_tree_size+0x20>
mov    %esi,%r8d
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x1,%esi
jne    1126 <huffman_tree_size+0x26>
xor    %edx,%edx
mov    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%r11d
jmp    1188 <huffman_tree_size+0x88>
mov    $0x1,%eax
ret
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %r8d,%r9d
and    $0xfffffffe,%r9d
mov    $0x1,%r11d
xor    %ecx,%ecx
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
mov    %rcx,%r10
add    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%esi
shl    %cl,%esi
movzbl (%rdi,%r10,1),%r15d
movzbl 0x1(%rdi,%r10,1),%r14d
lea    0x2(%r10),%rcx
mov    $0x1,%ebx
shl    %cl,%ebx
add    %r11d,%esi
add    %edx,%r15d
lea    (%rdx,%r15,2),%edx
sub    %edx,%esi
mov    %esi,%r11d
add    %ebx,%r11d
lea    (%r14,%r15,2),%edx
add    %edx,%edx
cmp    %rcx,%r9
jne    1140 <huffman_tree_size+0x40>
add    $0x1,%ecx
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
mov    %r11d,%esi
sub    %edx,%esi
shl    %cl,%eax
add    %esi,%eax
test   $0x1,%r8b
cmove  %r11d,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @huffman_tree_size(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i8* %0, i8** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 1, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %29, %2
%9 = load i32, i32* %6
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp ult i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %32
12: ; preds = %8
%13 = load i32, i32* %6
%14 = add i32 %13, 1
%15 = shl i32 1, %14
%16 = load i32, i32* %7
%17 = sub i32 %15, %16
%18 = load i32, i32* %5
%19 = add i32 %18, %17
store i32 %19, i32* %5
%20 = load i32, i32* %7
%21 = load i8*, i8** %3
%22 = load i32, i32* %6
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %23
%25 = load i8, i8* %24
%26 = zext i8 %25 to i32
%27 = add i32 %20, %26
%28 = mul i32 %27, 2
store i32 %28, i32* %7
br label %29
29: ; preds = %12
%30 = load i32, i32* %6
%31 = add i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %6
br label %8
32: ; preds = %8
%33 = load i32, i32* %5
ret i32 %33
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @huffman_tree_size(i8* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %3, label %50, label %4
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = and i64 %5, 1
%7 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %7, label %40, label %8
8: ; preds = %4
%9 = and i64 %5, 4294967294
br label %10
10: ; preds = %10, %8
%11 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %23, %10 ]
%12 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %34, %10 ]
%13 = phi i32 [ 1, %8 ], [ %29, %10 ]
%14 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %35, %10 ]
%15 = or i64 %11, 1
%16 = trunc i64 %15 to i32
%17 = shl nuw i32 1, %16
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %11
%19 = load i8, i8* %18
%20 = zext i8 %19 to i32
%21 = add i32 %12, %20
%22 = shl i32 %21, 1
%23 = add nuw nsw i64 %11, 2
%24 = trunc i64 %23 to i32
%25 = shl nuw i32 1, %24
%26 = add i32 %13, %17
%27 = add i32 %12, %22
%28 = sub i32 %26, %27
%29 = add i32 %28, %25
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %15
%31 = load i8, i8* %30
%32 = zext i8 %31 to i32
%33 = add i32 %22, %32
%34 = shl i32 %33, 1
%35 = add i64 %14, 2
%36 = icmp eq i64 %35, %9
br i1 %36, label %37, label %10
37: ; preds = %10
%38 = trunc i64 %11 to i32
%39 = add i32 %38, 3
br label %40
40: ; preds = %37, %4
%41 = phi i32 [ undef, %4 ], [ %29, %37 ]
%42 = phi i32 [ 1, %4 ], [ %39, %37 ]
%43 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %34, %37 ]
%44 = phi i32 [ 1, %4 ], [ %29, %37 ]
%45 = icmp eq i64 %6, 0
%46 = shl nuw i32 1, %42
%47 = sub i32 %44, %43
%48 = add i32 %47, %46
%49 = select i1 %45, i32 %41, i32 %48
br label %50
50: ; preds = %40, %2
%51 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %49, %40 ]
ret i32 %51
}