int sift_down(unsigned int *heap, unsigned int *heap_index,
              const unsigned long long int *const distance,
              unsigned int current, const unsigned int heap_size) {
  unsigned int child = current + current;
  unsigned int a = heap[current];
  unsigned long long int dist = distance[a];
  unsigned int b;
  while (child <= heap_size) {
    b = heap[child];
    if (child + 1 <= heap_size) {
      if (distance[heap[child + 1]] < distance[b]) {
        child++;
        b = heap[child];
      }
    }
    if (distance[b] >= dist)
      break;
    heap[current] = b;
    heap_index[b] = current;
    current = child;
    child += child;
  }
  heap[current] = a;
  heap_index[a] = current;
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sift_down>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
ja     11ef <sift_down+0xef>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
ja     11a7 <sift_down+0xa7>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x24(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,%edx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x34(%rbp),%edx
cmp    (%rcx,%rdx,8),%rax
jae    11a2 <sift_down+0xa2>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11a7 <sift_down+0xa7>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jb     11c1 <sift_down+0xc1>
jmp    11ef <sift_down+0xef>
mov    -0x34(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    113c <sift_down+0x3c>
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
xor    %eax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sift_down>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %ecx,%ebx
mov    (%rdi,%rbx,4),%r9d
lea    (%rcx,%rcx,1),%eax
cmp    %r8d,%eax
ja     1183 <sift_down+0x83>
mov    (%rdx,%r9,8),%r10
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%ebx
mov    (%rdi,%rbx,4),%r15d
mov    %eax,%r11d
or     $0x1,%r11d
cmp    %r8d,%r11d
jbe    1140 <sift_down+0x40>
mov    %eax,%r11d
jmp    115a <sift_down+0x5a>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r11d,%ebx
mov    (%rdi,%rbx,4),%r14d
mov    (%rdx,%r14,8),%rbx
cmp    (%rdx,%r15,8),%rbx
jb     1157 <sift_down+0x57>
mov    %eax,%r11d
mov    %r15d,%r14d
mov    %r14d,%r15d
mov    %r15d,%eax
cmp    %r10,(%rdx,%rax,8)
jae    117a <sift_down+0x7a>
mov    %ecx,%ebx
mov    %r15d,(%rdi,%rbx,4)
mov    %ecx,(%rsi,%rax,4)
lea    (%r11,%r11,1),%eax
mov    %r11d,%ecx
cmp    %r8d,%eax
jbe    1120 <sift_down+0x20>
jmp    117d <sift_down+0x7d>
mov    %ecx,%r11d
mov    %r11d,%ebx
mov    %r11d,%ecx
mov    %r9d,(%rdi,%rbx,4)
mov    %ecx,(%rsi,%r9,4)
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @sift_down(i32* %0, i32* %1, i64* %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i64*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i64
%14 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32* %1, i32** %7
store i64* %2, i64** %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
%15 = load i32, i32* %9
%16 = load i32, i32* %9
%17 = add i32 %15, %16
store i32 %17, i32* %11
%18 = load i32*, i32** %6
%19 = load i32, i32* %9
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
store i32 %22, i32* %12
%23 = load i64*, i64** %8
%24 = load i32, i32* %12
%25 = zext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i64, i64* %23, i64 %25
%27 = load i64, i64* %26
store i64 %27, i64* %13
br label %28
28: ; preds = %77, %5
%29 = load i32, i32* %11
%30 = load i32, i32* %10
%31 = icmp ule i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %92
32: ; preds = %28
%33 = load i32*, i32** %6
%34 = load i32, i32* %11
%35 = zext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
store i32 %37, i32* %14
%38 = load i32, i32* %11
%39 = add i32 %38, 1
%40 = load i32, i32* %10
%41 = icmp ule i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %68
42: ; preds = %32
%43 = load i64*, i64** %8
%44 = load i32*, i32** %6
%45 = load i32, i32* %11
%46 = add i32 %45, 1
%47 = zext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = zext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i64, i64* %43, i64 %50
%52 = load i64, i64* %51
%53 = load i64*, i64** %8
%54 = load i32, i32* %14
%55 = zext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i64, i64* %53, i64 %55
%57 = load i64, i64* %56
%58 = icmp ult i64 %52, %57
br i1 %58, label %59, label %67
59: ; preds = %42
%60 = load i32, i32* %11
%61 = add i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %11
%62 = load i32*, i32** %6
%63 = load i32, i32* %11
%64 = zext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
store i32 %66, i32* %14
br label %67
67: ; preds = %59, %42
br label %68
68: ; preds = %67, %32
%69 = load i64*, i64** %8
%70 = load i32, i32* %14
%71 = zext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i64, i64* %69, i64 %71
%73 = load i64, i64* %72
%74 = load i64, i64* %13
%75 = icmp uge i64 %73, %74
br i1 %75, label %76, label %77
76: ; preds = %68
br label %92
77: ; preds = %68
%78 = load i32, i32* %14
%79 = load i32*, i32** %6
%80 = load i32, i32* %9
%81 = zext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %81
store i32 %78, i32* %82
%83 = load i32, i32* %9
%84 = load i32*, i32** %7
%85 = load i32, i32* %14
%86 = zext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %86
store i32 %83, i32* %87
%88 = load i32, i32* %11
store i32 %88, i32* %9
%89 = load i32, i32* %11
%90 = load i32, i32* %11
%91 = add i32 %90, %89
store i32 %91, i32* %11
br label %28
92: ; preds = %76, %28
%93 = load i32, i32* %12
%94 = load i32*, i32** %6
%95 = load i32, i32* %9
%96 = zext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i64 %96
store i32 %93, i32* %97
%98 = load i32, i32* %9
%99 = load i32*, i32** %7
%100 = load i32, i32* %12
%101 = zext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %99, i64 %101
store i32 %98, i32* %102
ret i32 0
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @sift_down(i32* nocapture %0, i32* nocapture writeonly %1, i64* nocapture %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = zext i32 %3 to i64
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
%8 = load i32, i32* %7
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %9
%11 = load i64, i64* %10
%12 = shl i32 %3, 1
%13 = icmp ugt i32 %12, %4
br i1 %13, label %51, label %14
14: ; preds = %5, %42
%15 = phi i32 [ %46, %42 ], [ %12, %5 ]
%16 = phi i32 [ %36, %42 ], [ %3, %5 ]
%17 = zext i32 %15 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = or i32 %15, 1
%21 = icmp ugt i32 %20, %4
br i1 %21, label %35, label %22
22: ; preds = %14
%23 = zext i32 %20 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = zext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %26
%28 = load i64, i64* %27
%29 = zext i32 %19 to i64
%30 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %29
%31 = load i64, i64* %30
%32 = icmp ult i64 %28, %31
%33 = select i1 %32, i32 %20, i32 %15
%34 = select i1 %32, i32 %25, i32 %19
br label %35
35: ; preds = %22, %14
%36 = phi i32 [ %15, %14 ], [ %33, %22 ]
%37 = phi i32 [ %19, %14 ], [ %34, %22 ]
%38 = zext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 %38
%40 = load i64, i64* %39
%41 = icmp ult i64 %40, %11
br i1 %41, label %42, label %48
42: ; preds = %35
%43 = zext i32 %16 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
store i32 %37, i32* %44
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %38
store i32 %16, i32* %45
%46 = shl i32 %36, 1
%47 = icmp ugt i32 %46, %4
br i1 %47, label %48, label %14
48: ; preds = %35, %42
%49 = phi i32 [ %36, %42 ], [ %16, %35 ]
%50 = zext i32 %49 to i64
br label %51
51: ; preds = %48, %5
%52 = phi i64 [ %50, %48 ], [ %6, %5 ]
%53 = phi i32 [ %49, %48 ], [ %3, %5 ]
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %52
store i32 %8, i32* %54
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %9
store i32 %53, i32* %55
ret i32 0
}