long BitReverse(long M, long k) {
  long i;
  long j;
  long tmp;
  j = 0;
  tmp = k;
  for (i = 0; i < M; i++) {
    j = 2 * j + (tmp & 0x1);
    tmp = tmp >> 1;
  }
  return (j);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<BitReverse>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jge    1166 <BitReverse+0x66>
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
and    $0x1,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
sar    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1124 <BitReverse+0x24>
mov    -0x20(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<BitReverse>:
test   %rdi,%rdi
jle    1118 <BitReverse+0x18>
lea    -0x1(%rdi),%rax
mov    %edi,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x3,%rax
jae    111b <BitReverse+0x1b>
xor    %eax,%eax
jmp    1166 <BitReverse+0x66>
xor    %eax,%eax
ret
and    $0xfffffffffffffffc,%rdi
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %esi,%edx
and    $0x1,%edx
shl    $0x2,%rdx
lea    (%rdx,%rax,8),%rax
mov    %esi,%edx
and    $0x2,%edx
or     %rax,%rdx
mov    %esi,%eax
shr    $0x2,%eax
and    $0x1,%eax
or     %rdx,%rax
mov    %esi,%edx
shr    $0x3,%edx
and    $0x1,%edx
lea    (%rdx,%rax,2),%rax
sar    $0x4,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rdi
jne    1130 <BitReverse+0x30>
test   %rcx,%rcx
je     1182 <BitReverse+0x82>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %esi,%edx
and    $0x1,%edx
lea    (%rdx,%rax,2),%rax
sar    %rsi
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
jne    1170 <BitReverse+0x70>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @BitReverse(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
store i64 %1, i64* %4
store i64 0, i64* %6
%8 = load i64, i64* %4
store i64 %8, i64* %7
store i64 0, i64* %5
br label %9
9: ; preds = %21, %2
%10 = load i64, i64* %5
%11 = load i64, i64* %3
%12 = icmp slt i64 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %24
13: ; preds = %9
%14 = load i64, i64* %6
%15 = mul nsw i64 2, %14
%16 = load i64, i64* %7
%17 = and i64 %16, 1
%18 = add nsw i64 %15, %17
store i64 %18, i64* %6
%19 = load i64, i64* %7
%20 = ashr i64 %19, 1
store i64 %20, i64* %7
br label %21
21: ; preds = %13
%22 = load i64, i64* %5
%23 = add nsw i64 %22, 1
store i64 %23, i64* %5
br label %9
24: ; preds = %9
%25 = load i64, i64* %6
ret i64 %25
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @BitReverse(i64 %0, i64 %1) {
%3 = icmp sgt i64 %0, 0
br i1 %3, label %4, label %45
4: ; preds = %2
%5 = add i64 %0, -1
%6 = and i64 %0, 3
%7 = icmp ult i64 %5, 3
br i1 %7, label %30, label %8
8: ; preds = %4
%9 = and i64 %0, -4
br label %10
10: ; preds = %10, %8
%11 = phi i64 [ %1, %8 ], [ %27, %10 ]
%12 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %26, %10 ]
%13 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %28, %10 ]
%14 = shl i64 %12, 3
%15 = shl i64 %11, 2
%16 = and i64 %15, 4
%17 = or i64 %14, %16
%18 = and i64 %11, 2
%19 = or i64 %18, %17
%20 = lshr i64 %11, 2
%21 = and i64 %20, 1
%22 = or i64 %21, %19
%23 = lshr i64 %11, 3
%24 = shl nsw i64 %22, 1
%25 = and i64 %23, 1
%26 = or i64 %25, %24
%27 = ashr i64 %11, 4
%28 = add i64 %13, 4
%29 = icmp eq i64 %28, %9
br i1 %29, label %30, label %10
30: ; preds = %10, %4
%31 = phi i64 [ undef, %4 ], [ %26, %10 ]
%32 = phi i64 [ %1, %4 ], [ %27, %10 ]
%33 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %26, %10 ]
%34 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %34, label %45, label %35
35: ; preds = %30, %35
%36 = phi i64 [ %42, %35 ], [ %32, %30 ]
%37 = phi i64 [ %41, %35 ], [ %33, %30 ]
%38 = phi i64 [ %43, %35 ], [ 0, %30 ]
%39 = shl nsw i64 %37, 1
%40 = and i64 %36, 1
%41 = or i64 %40, %39
%42 = ashr i64 %36, 1
%43 = add i64 %38, 1
%44 = icmp eq i64 %43, %6
br i1 %44, label %45, label %35
45: ; preds = %30, %35, %2
%46 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %31, %30 ], [ %41, %35 ]
ret i64 %46
}