unsigned char apply_sbox(unsigned char state, const unsigned char *sbox) {
  int i;
  unsigned char r = 0;
  for (i = 0; i < 8; i++)
    if (state & (1 << i))
      r ^= sbox[i];
  return r;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<apply_sbox>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %dil,%al
mov    %al,-0x1(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movb   $0x0,-0x15(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x14(%rbp)
jge    1166 <apply_sbox+0x66>
movzbl -0x1(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1153 <apply_sbox+0x53>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%ecx
movzbl -0x15(%rbp),%eax
xor    %ecx,%eax
mov    %al,-0x15(%rbp)
jmp    1158 <apply_sbox+0x58>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1119 <apply_sbox+0x19>
movzbl -0x15(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<apply_sbox>:
test   $0x1,%dil
jne    1110 <apply_sbox+0x10>
xor    %eax,%eax
test   $0x2,%dil
jne    1118 <apply_sbox+0x18>
jmp    111b <apply_sbox+0x1b>
mov    (%rsi),%al
test   $0x2,%dil
je     111b <apply_sbox+0x1b>
xor    0x1(%rsi),%al
test   $0x4,%dil
jne    1140 <apply_sbox+0x40>
test   $0x8,%dil
jne    1149 <apply_sbox+0x49>
test   $0x10,%dil
jne    1152 <apply_sbox+0x52>
test   $0x20,%dil
jne    115b <apply_sbox+0x5b>
test   $0x40,%dil
jne    1164 <apply_sbox+0x64>
test   $0x80,%dil
jne    116d <apply_sbox+0x6d>
ret
xor    0x2(%rsi),%al
test   $0x8,%dil
je     1127 <apply_sbox+0x27>
xor    0x3(%rsi),%al
test   $0x10,%dil
je     112d <apply_sbox+0x2d>
xor    0x4(%rsi),%al
test   $0x20,%dil
je     1133 <apply_sbox+0x33>
xor    0x5(%rsi),%al
test   $0x40,%dil
je     1139 <apply_sbox+0x39>
xor    0x6(%rsi),%al
test   $0x80,%dil
je     113f <apply_sbox+0x3f>
xor    0x7(%rsi),%al
ret

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

LLVM IR (-O2):
define zeroext i8 @apply_sbox(i8 zeroext %0, i8* nocapture %1) {
%3 = zext i8 %0 to i32
%4 = and i32 %3, 1
%5 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %5, label %8, label %6
6: ; preds = %2
%7 = load i8, i8* %1
br label %8
8: ; preds = %2, %6
%9 = phi i8 [ %7, %6 ], [ 0, %2 ]
%10 = and i32 %3, 2
%11 = icmp eq i32 %10, 0
br i1 %11, label %16, label %12
12: ; preds = %8
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
%14 = load i8, i8* %13
%15 = xor i8 %14, %9
br label %16
16: ; preds = %12, %8
%17 = phi i8 [ %15, %12 ], [ %9, %8 ]
%18 = and i32 %3, 4
%19 = icmp eq i32 %18, 0
br i1 %19, label %24, label %20
20: ; preds = %16
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 2
%22 = load i8, i8* %21
%23 = xor i8 %22, %17
br label %24
24: ; preds = %20, %16
%25 = phi i8 [ %23, %20 ], [ %17, %16 ]
%26 = and i32 %3, 8
%27 = icmp eq i32 %26, 0
br i1 %27, label %32, label %28
28: ; preds = %24
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 3
%30 = load i8, i8* %29
%31 = xor i8 %30, %25
br label %32
32: ; preds = %28, %24
%33 = phi i8 [ %31, %28 ], [ %25, %24 ]
%34 = and i32 %3, 16
%35 = icmp eq i32 %34, 0
br i1 %35, label %40, label %36
36: ; preds = %32
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 4
%38 = load i8, i8* %37
%39 = xor i8 %38, %33
br label %40
40: ; preds = %36, %32
%41 = phi i8 [ %39, %36 ], [ %33, %32 ]
%42 = and i32 %3, 32
%43 = icmp eq i32 %42, 0
br i1 %43, label %48, label %44
44: ; preds = %40
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 5
%46 = load i8, i8* %45
%47 = xor i8 %46, %41
br label %48
48: ; preds = %44, %40
%49 = phi i8 [ %47, %44 ], [ %41, %40 ]
%50 = and i32 %3, 64
%51 = icmp eq i32 %50, 0
br i1 %51, label %56, label %52
52: ; preds = %48
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 6
%54 = load i8, i8* %53
%55 = xor i8 %54, %49
br label %56
56: ; preds = %52, %48
%57 = phi i8 [ %55, %52 ], [ %49, %48 ]
%58 = and i32 %3, 128
%59 = icmp eq i32 %58, 0
br i1 %59, label %64, label %60
60: ; preds = %56
%61 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 7
%62 = load i8, i8* %61
%63 = xor i8 %62, %57
br label %64
64: ; preds = %60, %56
%65 = phi i8 [ %63, %60 ], [ %57, %56 ]
ret i8 %65
}