void update_zc_state(int **base_state, int x, int y) {
  base_state[y - 1][x - 1] |= (1 << 11);
  base_state[y - 1][x] |= (1 << 9);
  base_state[y - 1][x + 1] |= (1 << 8);
  base_state[y][x - 1] |= (1 << 6);
  base_state[y][x + 1] |= (1 << 4);
  base_state[y + 1][x - 1] |= (1 << 3);
  base_state[y + 1][x] |= (1 << 1);
  base_state[y + 1][x + 1] |= (1 << 0);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<update_zc_state>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
or     $0x800,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
or     $0x200,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
or     $0x100,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
or     $0x40,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
or     $0x10,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
or     $0x8,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
or     $0x2,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
or     $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<update_zc_state>:
movslq %edx,%rax
mov    -0x8(%rdi,%rax,8),%rcx
movslq %esi,%rdx
orl    $0x800,-0x4(%rcx,%rdx,4)
orb    $0x2,0x1(%rcx,%rdx,4)
orb    $0x1,0x5(%rcx,%rdx,4)
mov    (%rdi,%rax,8),%rcx
orl    $0x40,-0x4(%rcx,%rdx,4)
orb    $0x10,0x4(%rcx,%rdx,4)
mov    0x8(%rdi,%rax,8),%rax
orl    $0x8,-0x4(%rax,%rdx,4)
orb    $0x2,(%rax,%rdx,4)
orb    $0x1,0x4(%rax,%rdx,4)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @update_zc_state(i32** %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32**
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32** %0, i32*** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%7 = load i32**, i32*** %4
%8 = load i32, i32* %6
%9 = sub nsw i32 %8, 1
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = getelementptr inbounds i32*, i32** %7, i64 %10
%12 = load i32*, i32** %11
%13 = load i32, i32* %5
%14 = sub nsw i32 %13, 1
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = or i32 %17, 2048
store i32 %18, i32* %16
%19 = load i32**, i32*** %4
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sub nsw i32 %20, 1
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32*, i32** %19, i64 %22
%24 = load i32*, i32** %23
%25 = load i32, i32* %5
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = or i32 %28, 512
store i32 %29, i32* %27
%30 = load i32**, i32*** %4
%31 = load i32, i32* %6
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32*, i32** %30, i64 %33
%35 = load i32*, i32** %34
%36 = load i32, i32* %5
%37 = add nsw i32 %36, 1
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = or i32 %40, 256
store i32 %41, i32* %39
%42 = load i32**, i32*** %4
%43 = load i32, i32* %6
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32*, i32** %42, i64 %44
%46 = load i32*, i32** %45
%47 = load i32, i32* %5
%48 = sub nsw i32 %47, 1
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = or i32 %51, 64
store i32 %52, i32* %50
%53 = load i32**, i32*** %4
%54 = load i32, i32* %6
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32*, i32** %53, i64 %55
%57 = load i32*, i32** %56
%58 = load i32, i32* %5
%59 = add nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = or i32 %62, 16
store i32 %63, i32* %61
%64 = load i32**, i32*** %4
%65 = load i32, i32* %6
%66 = add nsw i32 %65, 1
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32*, i32** %64, i64 %67
%69 = load i32*, i32** %68
%70 = load i32, i32* %5
%71 = sub nsw i32 %70, 1
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
%75 = or i32 %74, 8
store i32 %75, i32* %73
%76 = load i32**, i32*** %4
%77 = load i32, i32* %6
%78 = add nsw i32 %77, 1
%79 = sext i32 %78 to i64
%80 = getelementptr inbounds i32*, i32** %76, i64 %79
%81 = load i32*, i32** %80
%82 = load i32, i32* %5
%83 = sext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %83
%85 = load i32, i32* %84
%86 = or i32 %85, 2
store i32 %86, i32* %84
%87 = load i32**, i32*** %4
%88 = load i32, i32* %6
%89 = add nsw i32 %88, 1
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i32*, i32** %87, i64 %90
%92 = load i32*, i32** %91
%93 = load i32, i32* %5
%94 = add nsw i32 %93, 1
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %92, i64 %95
%97 = load i32, i32* %96
%98 = or i32 %97, 1
store i32 %98, i32* %96
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @update_zc_state(i32** nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %2, -1
%5 = sext i32 %4 to i64
%6 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %5
%7 = load i32*, i32** %6
%8 = add nsw i32 %1, -1
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = or i32 %11, 2048
store i32 %12, i32* %10
%13 = sext i32 %1 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = or i32 %15, 512
store i32 %16, i32* %14
%17 = add nsw i32 %1, 1
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = or i32 %20, 256
store i32 %21, i32* %19
%22 = sext i32 %2 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %22
%24 = load i32*, i32** %23
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %9
%26 = load i32, i32* %25
%27 = or i32 %26, 64
store i32 %27, i32* %25
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %18
%29 = load i32, i32* %28
%30 = or i32 %29, 16
store i32 %30, i32* %28
%31 = add nsw i32 %2, 1
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32*, i32** %0, i64 %32
%34 = load i32*, i32** %33
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %9
%36 = load i32, i32* %35
%37 = or i32 %36, 8
store i32 %37, i32* %35
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %13
%39 = load i32, i32* %38
%40 = or i32 %39, 2
store i32 %40, i32* %38
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %18
%42 = load i32, i32* %41
%43 = or i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %41
ret void
}