#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 */
typedef int uint8_t;

/* Variables and functions */
void copy_bytes_unaligned(uint8_t *out, const uint8_t *in, size_t len,
                          uint8_t offset) {
  uint8_t byte_off = offset / 8;
  uint8_t bit_off = offset & 7;
  uint8_t rmask = (1 << bit_off) - 1;
  uint8_t lmask = ~rmask;
  size_t i;
  for (i = 0; i < len; i++) {
    out[i] = (in[i + byte_off] << bit_off) & lmask;
    out[i] |= (in[i + byte_off + 1] >> (8 - bit_off)) & rmask;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<copy_bytes_unaligned>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    $0x7,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    11bd <copy_bytes_unaligned+0xbd>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
add    %rdx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x24(%rbp),%ecx
shl    %cl,%edx
and    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
add    %rdx,%rcx
mov    0x4(%rax,%rcx,4),%edx
mov    $0x8,%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
sar    %cl,%edx
and    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
or     (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    114b <copy_bytes_unaligned+0x4b>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<copy_bytes_unaligned>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %ecx,%r8d
mov    %ecx,%r10d
and    $0x7,%r10d
mov    $0xffffffff,%r9d
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%r9d
test   %rdx,%rdx
je     1302 <copy_bytes_unaligned+0x202>
not    %r9d
lea    0x7(%r8),%eax
test   %r8d,%r8d
cmovns %r8d,%eax
sar    $0x3,%eax
movslq %eax,%r11
mov    $0x8,%r8d
sub    %r10d,%r8d
cmp    $0x4,%rdx
jb     116e <copy_bytes_unaligned+0x6e>
lea    (%r11,%rdx,1),%rax
lea    (%rsi,%rax,4),%rax
add    $0x4,%rax
cmp    %rdi,%rax
jbe    1209 <copy_bytes_unaligned+0x109>
lea    (%rdi,%rdx,4),%rax
lea    (%rsi,%r11,4),%rcx
cmp    %rax,%rcx
jae    1209 <copy_bytes_unaligned+0x109>
xor    %eax,%eax
mov    %rax,%rbx
not    %rbx
test   $0x1,%dl
je     11a4 <copy_bytes_unaligned+0xa4>
lea    (%rax,%r11,1),%r14
mov    (%rsi,%r14,4),%r15d
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%r15d
mov    %r15d,(%rdi,%rax,4)
mov    0x4(%rsi,%r14,4),%ebp
mov    %r8d,%ecx
sar    %cl,%ebp
and    %r9d,%ebp
or     %r15d,%ebp
mov    %ebp,(%rdi,%rax,4)
or     $0x1,%rax
add    %rdx,%rbx
je     1302 <copy_bytes_unaligned+0x202>
lea    (%rsi,%r11,4),%rsi
add    $0x8,%rsi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    -0x8(%rsi,%rax,4),%ebp
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%ebp
mov    %ebp,(%rdi,%rax,4)
mov    -0x4(%rsi,%rax,4),%ebx
mov    %r8d,%ecx
sar    %cl,%ebx
and    %r9d,%ebx
or     %ebp,%ebx
mov    %ebx,(%rdi,%rax,4)
mov    -0x4(%rsi,%rax,4),%ebp
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%ebp
mov    %ebp,0x4(%rdi,%rax,4)
mov    (%rsi,%rax,4),%ebx
mov    %r8d,%ecx
sar    %cl,%ebx
and    %r9d,%ebx
or     %ebp,%ebx
mov    %ebx,0x4(%rdi,%rax,4)
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%rdx
jne    11c0 <copy_bytes_unaligned+0xc0>
jmp    1302 <copy_bytes_unaligned+0x202>
mov    %rdx,%rax
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
movd   %r10d,%xmm2
movd   %r8d,%xmm1
movd   %r9d,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x4(%rax),%rcx
mov    %rcx,%r14
shr    $0x2,%r14
add    $0x1,%r14
test   %rcx,%rcx
je     1309 <copy_bytes_unaligned+0x209>
mov    %r14,%rbx
and    $0xfffffffffffffffe,%rbx
lea    (%rsi,%r11,4),%r15
add    $0x14,%r15
xor    %ecx,%ecx
xorps  %xmm3,%xmm3
xorps  %xmm4,%xmm4
movss  %xmm2,%xmm4
movss  %xmm1,%xmm3
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu -0x14(%r15,%rcx,4),%xmm5
pslld  %xmm4,%xmm5
movdqu %xmm5,(%rdi,%rcx,4)
movdqu -0x10(%r15,%rcx,4),%xmm6
psrad  %xmm3,%xmm6
pand   %xmm0,%xmm6
por    %xmm5,%xmm6
movdqu %xmm6,(%rdi,%rcx,4)
movdqu -0x4(%r15,%rcx,4),%xmm5
pslld  %xmm4,%xmm5
movdqu %xmm5,0x10(%rdi,%rcx,4)
movdqu (%r15,%rcx,4),%xmm6
psrad  %xmm3,%xmm6
pand   %xmm0,%xmm6
por    %xmm5,%xmm6
movdqu %xmm6,0x10(%rdi,%rcx,4)
add    $0x8,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rbx
jne    1260 <copy_bytes_unaligned+0x160>
test   $0x1,%r14b
je     12f9 <copy_bytes_unaligned+0x1f9>
lea    (%rcx,%r11,1),%rbx
movdqu (%rsi,%rbx,4),%xmm3
xorps  %xmm4,%xmm4
pxor   %xmm5,%xmm5
movss  %xmm2,%xmm5
pslld  %xmm5,%xmm3
movdqu %xmm3,(%rdi,%rcx,4)
movdqu 0x4(%rsi,%rbx,4),%xmm2
movss  %xmm1,%xmm4
psrad  %xmm4,%xmm2
pand   %xmm0,%xmm2
por    %xmm3,%xmm2
movdqu %xmm2,(%rdi,%rcx,4)
cmp    %rdx,%rax
jne    1170 <copy_bytes_unaligned+0x70>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r14b
jne    12c1 <copy_bytes_unaligned+0x1c1>
jmp    12f9 <copy_bytes_unaligned+0x1f9>

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

LLVM IR (-O2):
define void @copy_bytes_unaligned(i32* nocapture writeonly %0, i32* nocapture %1, i64 %2, i32 %3) {
%5 = and i32 %3, 7
%6 = shl nsw i32 -1, %5
%7 = xor i32 %6, -1
%8 = icmp eq i64 %2, 0
br i1 %8, label %145, label %9
9: ; preds = %4
%10 = sdiv i32 %3, 8
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = sub nuw nsw i32 8, %5
%13 = icmp ult i64 %2, 4
br i1 %13, label %96, label %14
14: ; preds = %9
%15 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %2
%16 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %11
%17 = add i64 %11, %2
%18 = add i64 %17, 1
%19 = getelementptr i32, i32* %1, i64 %18
%20 = icmp ugt i32* %19, %0
%21 = icmp ult i32* %16, %15
%22 = and i1 %20, %21
br i1 %22, label %96, label %23
23: ; preds = %14
%24 = and i64 %2, -4
%25 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %5, i64 0
%26 = shufflevector <4 x i32> %25, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%27 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %12, i64 0
%28 = shufflevector <4 x i32> %27, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%29 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %7, i64 0
%30 = shufflevector <4 x i32> %29, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%31 = add i64 %24, -4
%32 = lshr exact i64 %31, 2
%33 = add nuw nsw i64 %32, 1
%34 = and i64 %33, 1
%35 = icmp eq i64 %31, 0
br i1 %35, label %75, label %36
36: ; preds = %23
%37 = and i64 %33, 9223372036854775806
br label %38
38: ; preds = %38, %36
%39 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %72, %38 ]
%40 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %73, %38 ]
%41 = add i64 %39, %11
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %41
%43 = bitcast i32* %42 to <4 x i32>*
%44 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %43
%45 = shl <4 x i32> %44, %26
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %39
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %45, <4 x i32>* %47
%48 = add i64 %41, 1
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %48
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
%51 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %50
%52 = ashr <4 x i32> %51, %28
%53 = and <4 x i32> %52, %30
%54 = or <4 x i32> %53, %45
%55 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %54, <4 x i32>* %55
%56 = or i64 %39, 4
%57 = add i64 %56, %11
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %57
%59 = bitcast i32* %58 to <4 x i32>*
%60 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %59
%61 = shl <4 x i32> %60, %26
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %56
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %61, <4 x i32>* %63
%64 = add i64 %57, 1
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %64
%66 = bitcast i32* %65 to <4 x i32>*
%67 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %66
%68 = ashr <4 x i32> %67, %28
%69 = and <4 x i32> %68, %30
%70 = or <4 x i32> %69, %61
%71 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %70, <4 x i32>* %71
%72 = add nuw i64 %39, 8
%73 = add i64 %40, 2
%74 = icmp eq i64 %73, %37
br i1 %74, label %75, label %38
75: ; preds = %38, %23
%76 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %72, %38 ]
%77 = icmp eq i64 %34, 0
br i1 %77, label %94, label %78
78: ; preds = %75
%79 = add i64 %76, %11
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %79
%81 = bitcast i32* %80 to <4 x i32>*
%82 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %81
%83 = shl <4 x i32> %82, %26
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %76
%85 = bitcast i32* %84 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %83, <4 x i32>* %85
%86 = add i64 %79, 1
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %86
%88 = bitcast i32* %87 to <4 x i32>*
%89 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %88
%90 = ashr <4 x i32> %89, %28
%91 = and <4 x i32> %90, %30
%92 = or <4 x i32> %91, %83
%93 = bitcast i32* %84 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %92, <4 x i32>* %93
br label %94
94: ; preds = %75, %78
%95 = icmp eq i64 %24, %2
br i1 %95, label %145, label %96
96: ; preds = %14, %9, %94
%97 = phi i64 [ 0, %14 ], [ 0, %9 ], [ %24, %94 ]
%98 = xor i64 %97, -1
%99 = and i64 %2, 1
%100 = icmp eq i64 %99, 0
br i1 %100, label %114, label %101
101: ; preds = %96
%102 = add i64 %97, %11
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %102
%104 = load i32, i32* %103
%105 = shl i32 %104, %5
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %97
store i32 %105, i32* %106
%107 = add i64 %102, 1
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %107
%109 = load i32, i32* %108
%110 = ashr i32 %109, %12
%111 = and i32 %110, %7
%112 = or i32 %111, %105
store i32 %112, i32* %106
%113 = or i64 %97, 1
br label %114
114: ; preds = %101, %96
%115 = phi i64 [ %97, %96 ], [ %113, %101 ]
%116 = sub i64 0, %2
%117 = icmp eq i64 %98, %116
br i1 %117, label %145, label %118
118: ; preds = %114, %118
%119 = phi i64 [ %143, %118 ], [ %115, %114 ]
%120 = add i64 %119, %11
%121 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %120
%122 = load i32, i32* %121
%123 = shl i32 %122, %5
%124 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %119
store i32 %123, i32* %124
%125 = add i64 %120, 1
%126 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %125
%127 = load i32, i32* %126
%128 = ashr i32 %127, %12
%129 = and i32 %128, %7
%130 = or i32 %129, %123
store i32 %130, i32* %124
%131 = add nuw i64 %119, 1
%132 = add i64 %131, %11
%133 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %132
%134 = load i32, i32* %133
%135 = shl i32 %134, %5
%136 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %131
store i32 %135, i32* %136
%137 = add i64 %132, 1
%138 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %137
%139 = load i32, i32* %138
%140 = ashr i32 %139, %12
%141 = and i32 %140, %7
%142 = or i32 %141, %135
store i32 %142, i32* %136
%143 = add nuw i64 %119, 2
%144 = icmp eq i64 %143, %2
br i1 %144, label %145, label %118
145: ; preds = %114, %118, %94, %4
ret void
}