void png_filter_average(int stride, unsigned char *in, unsigned char *out,
                        unsigned char *prev_line, int len) {
  int i;
  unsigned char a = 0;
  unsigned char b = 0;
  unsigned int sum = 0;
  for (i = 0; i < len; i++) {
    if (prev_line)
      b = prev_line[i];
    if (i >= stride)
      a = out[i - stride];
    sum = a;
    sum += b;
    out[i] = (char)(in[i] + sum / 2);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<png_filter_average>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8d,-0x24(%rbp)
movb   $0x0,-0x29(%rbp)
movb   $0x0,-0x2a(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11b1 <png_filter_average+0xb1>
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     1152 <png_filter_average+0x52>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x2a(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jl     1171 <png_filter_average+0x71>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    -0x4(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x29(%rbp)
movzbl -0x29(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
movzbl -0x2a(%rbp),%eax
add    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
shr    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    112d <png_filter_average+0x2d>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<png_filter_average>:
push   %rbp
push   %rbx
test   %r8d,%r8d
jle    1151 <png_filter_average+0x51>
movslq %edi,%r10
mov    %r8d,%r9d
mov    %rdx,%r8
sub    %r10,%r8
xor    %edi,%edi
xor    %eax,%eax
xor    %r11d,%r11d
jmp    113c <png_filter_average+0x3c>
nopl   0x0(%rax)
movzbl %r11b,%ebx
movzbl %al,%ebp
add    %ebx,%ebp
shr    %ebp
add    (%rsi,%rdi,1),%bpl
mov    %bpl,(%rdx,%rdi,1)
add    $0x1,%rdi
cmp    %rdi,%r9
je     1151 <png_filter_average+0x51>
test   %rcx,%rcx
je     1145 <png_filter_average+0x45>
movzbl (%rcx,%rdi,1),%eax
cmp    %r10,%rdi
jl     1120 <png_filter_average+0x20>
movzbl (%r8,%rdi,1),%r11d
jmp    1120 <png_filter_average+0x20>
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @png_filter_average(i32 %0, i8* %1, i8* %2, i8* %3, i32 %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i8
%13 = alloca i8
%14 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store i8* %1, i8** %7
store i8* %2, i8** %8
store i8* %3, i8** %9
store i32 %4, i32* %10
store i8 0, i8* %12
store i8 0, i8* %13
store i32 0, i32* %14
store i32 0, i32* %11
br label %15
15: ; preds = %61, %5
%16 = load i32, i32* %11
%17 = load i32, i32* %10
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %64
19: ; preds = %15
%20 = load i8*, i8** %9
%21 = icmp ne i8* %20, null
br i1 %21, label %22, label %28
22: ; preds = %19
%23 = load i8*, i8** %9
%24 = load i32, i32* %11
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i64 %25
%27 = load i8, i8* %26
store i8 %27, i8* %13
br label %28
28: ; preds = %22, %19
%29 = load i32, i32* %11
%30 = load i32, i32* %6
%31 = icmp sge i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %40
32: ; preds = %28
%33 = load i8*, i8** %8
%34 = load i32, i32* %11
%35 = load i32, i32* %6
%36 = sub nsw i32 %34, %35
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %33, i64 %37
%39 = load i8, i8* %38
store i8 %39, i8* %12
br label %40
40: ; preds = %32, %28
%41 = load i8, i8* %12
%42 = zext i8 %41 to i32
store i32 %42, i32* %14
%43 = load i8, i8* %13
%44 = zext i8 %43 to i32
%45 = load i32, i32* %14
%46 = add i32 %45, %44
store i32 %46, i32* %14
%47 = load i8*, i8** %7
%48 = load i32, i32* %11
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 %49
%51 = load i8, i8* %50
%52 = zext i8 %51 to i32
%53 = load i32, i32* %14
%54 = udiv i32 %53, 2
%55 = add i32 %52, %54
%56 = trunc i32 %55 to i8
%57 = load i8*, i8** %8
%58 = load i32, i32* %11
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %59
store i8 %56, i8* %60
br label %61
61: ; preds = %40
%62 = load i32, i32* %11
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %11
br label %15
64: ; preds = %15
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @png_filter_average(i32 %0, i8* nocapture %1, i8* nocapture %2, i8* %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %4, 0
br i1 %6, label %7, label %38
7: ; preds = %5
%8 = icmp eq i8* %3, null
%9 = sext i32 %0 to i64
%10 = zext i32 %4 to i64
br label %11
11: ; preds = %7, %25
%12 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %36, %25 ]
%13 = phi i8 [ 0, %7 ], [ %19, %25 ]
%14 = phi i8 [ 0, %7 ], [ %26, %25 ]
br i1 %8, label %18, label %15
15: ; preds = %11
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %12
%17 = load i8, i8* %16
br label %18
18: ; preds = %15, %11
%19 = phi i8 [ %17, %15 ], [ %13, %11 ]
%20 = icmp slt i64 %12, %9
br i1 %20, label %25, label %21
21: ; preds = %18
%22 = sub nsw i64 %12, %9
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %22
%24 = load i8, i8* %23
br label %25
25: ; preds = %21, %18
%26 = phi i8 [ %24, %21 ], [ %14, %18 ]
%27 = zext i8 %26 to i16
%28 = zext i8 %19 to i16
%29 = add nuw nsw i16 %27, %28
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %12
%31 = load i8, i8* %30
%32 = lshr i16 %29, 1
%33 = trunc i16 %32 to i8
%34 = add i8 %31, %33
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %12
store i8 %34, i8* %35
%36 = add nuw nsw i64 %12, 1
%37 = icmp eq i64 %36, %10
br i1 %37, label %38, label %11
38: ; preds = %25, %5
ret void
}