#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 */

/* Variables and functions */
long bitcount(long);
long count1sposnos(long n, int pwr2) {
  if (n == 0 || n == 1 || n == 2 || n == 3)
    pwr2 = 0;
  if (n == 0)
    return 0;
  else if (n == 1 || n == 2)
    return 1;
  else if (n == 3)
    return 2;
  else if (n % 2 == 1) {
    return (n / (2 ^ pwr2) + 2 * count1sposnos(n / 2, pwr2++) +
            bitcount(n / 2));
  } else {
    return (n / (2 ^ pwr2) + 2 * count1sposnos(n / 2, pwr2++));
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<count1sposnos>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     115b <count1sposnos+0x3b>
cmpq   $0x1,-0x10(%rbp)
je     115b <count1sposnos+0x3b>
cmpq   $0x2,-0x10(%rbp)
je     115b <count1sposnos+0x3b>
cmpq   $0x3,-0x10(%rbp)
jne    1162 <count1sposnos+0x42>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    117a <count1sposnos+0x5a>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    1288 <count1sposnos+0x168>
cmpq   $0x1,-0x10(%rbp)
je     1190 <count1sposnos+0x70>
cmpq   $0x2,-0x10(%rbp)
jne    119d <count1sposnos+0x7d>
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    1288 <count1sposnos+0x168>
cmpq   $0x3,-0x10(%rbp)
jne    11b5 <count1sposnos+0x95>
movq   $0x2,-0x8(%rbp)
jmp    1288 <count1sposnos+0x168>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
cmp    $0x1,%rdx
jne    123f <count1sposnos+0x11f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    %esi,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
call   1040 <count1sposnos@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rdi
call   1030 <bitcount@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1288 <count1sposnos+0x168>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    %esi,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
call   1040 <count1sposnos@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x30(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<count1sposnos>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
xor    %ebx,%ebx
cmp    $0x4,%rdi
cmovb  %ebx,%esi
test   %rdi,%rdi
je     11aa <count1sposnos+0x8a>
lea    -0x1(%rdi),%rax
cmp    $0x2,%rax
mov    $0x2,%ebx
sbb    $0x0,%rbx
cmp    $0x3,%rax
jb     11aa <count1sposnos+0x8a>
mov    %rdi,%r14
shr    $0x3f,%r14
add    %rdi,%r14
mov    %r14,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %rdi,%r15
sub    %rax,%r15
mov    %esi,%ecx
xor    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rbx
mov    %rdi,%rax
or     %rbx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1182 <count1sposnos+0x62>
mov    %rdi,%rax
cqto
idiv   %rbx
mov    %rax,%rbx
jmp    118a <count1sposnos+0x6a>
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %eax,%ebx
sar    %r14
mov    %r14,%rdi
call   1040 <count1sposnos@plt>
lea    (%rbx,%rax,2),%rbx
cmp    $0x1,%r15
jne    11aa <count1sposnos+0x8a>
mov    %r14,%rdi
call   1030 <bitcount@plt>
add    %rax,%rbx
mov    %rbx,%rax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @count1sposnos(i64 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32
store i64 %0, i64* %4
store i32 %1, i32* %5
%6 = load i64, i64* %4
%7 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %7, label %17, label %8
8: ; preds = %2
%9 = load i64, i64* %4
%10 = icmp eq i64 %9, 1
br i1 %10, label %17, label %11
11: ; preds = %8
%12 = load i64, i64* %4
%13 = icmp eq i64 %12, 2
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %11
%15 = load i64, i64* %4
%16 = icmp eq i64 %15, 3
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %14, %11, %8, %2
store i32 0, i32* %5
br label %18
18: ; preds = %17, %14
%19 = load i64, i64* %4
%20 = icmp eq i64 %19, 0
br i1 %20, label %21, label %22
21: ; preds = %18
store i64 0, i64* %3
br label %67
22: ; preds = %18
%23 = load i64, i64* %4
%24 = icmp eq i64 %23, 1
br i1 %24, label %28, label %25
25: ; preds = %22
%26 = load i64, i64* %4
%27 = icmp eq i64 %26, 2
br i1 %27, label %28, label %29
28: ; preds = %25, %22
store i64 1, i64* %3
br label %67
29: ; preds = %25
%30 = load i64, i64* %4
%31 = icmp eq i64 %30, 3
br i1 %31, label %32, label %33
32: ; preds = %29
store i64 2, i64* %3
br label %67
33: ; preds = %29
%34 = load i64, i64* %4
%35 = srem i64 %34, 2
%36 = icmp eq i64 %35, 1
br i1 %36, label %37, label %54
37: ; preds = %33
%38 = load i64, i64* %4
%39 = load i32, i32* %5
%40 = xor i32 2, %39
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = sdiv i64 %38, %41
%43 = load i64, i64* %4
%44 = sdiv i64 %43, 2
%45 = load i32, i32* %5
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %5
%47 = call i64 @count1sposnos(i64 %44, i32 %45)
%48 = mul nsw i64 2, %47
%49 = add nsw i64 %42, %48
%50 = load i64, i64* %4
%51 = sdiv i64 %50, 2
%52 = call i64 @bitcount(i64 %51)
%53 = add nsw i64 %49, %52
store i64 %53, i64* %3
br label %67
54: ; preds = %33
%55 = load i64, i64* %4
%56 = load i32, i32* %5
%57 = xor i32 2, %56
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = sdiv i64 %55, %58
%60 = load i64, i64* %4
%61 = sdiv i64 %60, 2
%62 = load i32, i32* %5
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %5
%64 = call i64 @count1sposnos(i64 %61, i32 %62)
%65 = mul nsw i64 2, %64
%66 = add nsw i64 %59, %65
store i64 %66, i64* %3
br label %67
67: ; preds = %54, %37, %32, %28, %21
%68 = load i64, i64* %3
ret i64 %68
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @count1sposnos(i64 %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i64 %0, 0
%4 = icmp ult i64 %0, 4
%5 = select i1 %4, i32 0, i32 %1
br i1 %3, label %21, label %6
6: ; preds = %2
%7 = add i64 %0, -1
%8 = icmp ult i64 %7, 2
%9 = select i1 %8, i64 1, i64 2
%10 = icmp ult i64 %7, 3
br i1 %10, label %21, label %11
11: ; preds = %6
%12 = srem i64 %0, 2
%13 = icmp eq i64 %12, 1
%14 = xor i32 %5, 2
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = sdiv i64 %0, %15
%17 = sdiv i64 %0, 2
%18 = tail call i64 @count1sposnos(i64 %17, i32 %5)
%19 = shl nsw i64 %18, 1
%20 = add nsw i64 %19, %16
br i1 %13, label %23, label %21
21: ; preds = %11, %2, %6, %23
%22 = phi i64 [ %25, %23 ], [ 0, %2 ], [ %9, %6 ], [ %20, %11 ]
ret i64 %22
23: ; preds = %11
%24 = tail call i64 @bitcount(i64 %17)
%25 = add nsw i64 %20, %24
br label %21
}