q3exchange(p, q, r, n) register char *p, *q, *r;
register int n;
{
  register int c;
  while (n-- > 0) {
    c = *p;
    *p++ = *r;
    *r++ = *q;
    *q++ = c;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<q3exchange>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x24(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jle    117a <q3exchange+0x7a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    1113 <q3exchange+0x13>
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<q3exchange>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
jle    1157 <q3exchange+0x57>
lea    -0x1(%rcx),%r8d
cmp    $0x7,%r8d
jae    1160 <q3exchange+0x60>
mov    %rdi,%r10
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%r12
add    $0x1,%ecx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movzbl (%r10,%rdx,1),%eax
movzbl (%r15,%rdx,1),%ebx
mov    %bl,(%r10,%rdx,1)
movzbl (%r12,%rdx,1),%ebx
mov    %bl,(%r15,%rdx,1)
mov    %al,(%r12,%rdx,1)
add    $0x1,%rdx
add    $0xffffffff,%ecx
cmp    $0x1,%ecx
ja     1130 <q3exchange+0x30>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
lea    (%rdx,%r8,1),%rbx
add    $0x1,%rbx
cmp    %rdi,%rbx
seta   %r14b
lea    (%rdi,%r8,1),%rbp
add    $0x1,%rbp
cmp    %rdx,%rbp
seta   %r15b
lea    (%rsi,%r8,1),%rax
add    $0x1,%rax
cmp    %rdi,%rax
seta   %r12b
cmp    %rsi,%rbp
seta   %r9b
cmp    %rdx,%rax
seta   %r11b
cmp    %rsi,%rbx
seta   %r10b
test   %r15b,%r14b
jne    1116 <q3exchange+0x16>
and    %r9b,%r12b
jne    1116 <q3exchange+0x16>
and    %r10b,%r11b
jne    1116 <q3exchange+0x16>
movabs $0x1ffffffe0,%r9
cmp    $0x1f,%r8d
jae    11d5 <q3exchange+0xd5>
xor    %r11d,%r11d
jmp    12c7 <q3exchange+0x1c7>
lea    0x1(%r8),%r10
mov    %r10,%r11
and    %r9,%r11
lea    -0x20(%r11),%rax
mov    %rax,%r14
shr    $0x5,%r14
add    $0x1,%r14
test   %rax,%rax
je     131f <q3exchange+0x21f>
mov    %r14,%rbx
and    $0xfffffffffffffffe,%rbx
xor    %eax,%eax
movups (%rdi,%rax,1),%xmm0
movups 0x10(%rdi,%rax,1),%xmm1
movups (%rdx,%rax,1),%xmm2
movups 0x10(%rdx,%rax,1),%xmm3
movups %xmm2,(%rdi,%rax,1)
movups %xmm3,0x10(%rdi,%rax,1)
movups (%rsi,%rax,1),%xmm2
movups 0x10(%rsi,%rax,1),%xmm3
movups %xmm2,(%rdx,%rax,1)
movups %xmm3,0x10(%rdx,%rax,1)
movups %xmm0,(%rsi,%rax,1)
movups %xmm1,0x10(%rsi,%rax,1)
movups 0x20(%rdi,%rax,1),%xmm0
movups 0x30(%rdi,%rax,1),%xmm1
movups 0x20(%rdx,%rax,1),%xmm2
movups 0x30(%rdx,%rax,1),%xmm3
movups %xmm2,0x20(%rdi,%rax,1)
movups %xmm3,0x30(%rdi,%rax,1)
movups 0x20(%rsi,%rax,1),%xmm2
movups 0x30(%rsi,%rax,1),%xmm3
movups %xmm2,0x20(%rdx,%rax,1)
movups %xmm3,0x30(%rdx,%rax,1)
movups %xmm0,0x20(%rsi,%rax,1)
movups %xmm1,0x30(%rsi,%rax,1)
add    $0x40,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rbx
jne    1200 <q3exchange+0x100>
test   $0x1,%r14b
je     12b8 <q3exchange+0x1b8>
movups (%rdi,%rax,1),%xmm0
movups 0x10(%rdi,%rax,1),%xmm1
movups (%rdx,%rax,1),%xmm2
movups 0x10(%rdx,%rax,1),%xmm3
movups %xmm2,(%rdi,%rax,1)
movups %xmm3,0x10(%rdi,%rax,1)
movups (%rsi,%rax,1),%xmm2
movups 0x10(%rsi,%rax,1),%xmm3
movups %xmm2,(%rdx,%rax,1)
movups %xmm3,0x10(%rdx,%rax,1)
movups %xmm0,(%rsi,%rax,1)
movups %xmm1,0x10(%rsi,%rax,1)
cmp    %r11,%r10
je     1157 <q3exchange+0x57>
test   $0x18,%r10b
je     132d <q3exchange+0x22d>
add    $0x1,%r8
add    $0x18,%r9
and    %r8,%r9
lea    (%rdi,%r9,1),%r10
sub    %r9d,%ecx
lea    (%rdx,%r9,1),%r15
lea    (%rsi,%r9,1),%r12
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%r11,1),%r14
mov    (%rdx,%r11,1),%rbp
mov    %rbp,(%rdi,%r11,1)
mov    (%rsi,%r11,1),%rbp
mov    %rbp,(%rdx,%r11,1)
mov    %r14,(%rsi,%r11,1)
add    $0x8,%r11
cmp    %r11,%r9
jne    12f0 <q3exchange+0x1f0>
cmp    %r9,%r8
jne    111f <q3exchange+0x1f>
jmp    1157 <q3exchange+0x57>
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%r14b
jne    1282 <q3exchange+0x182>
jmp    12b8 <q3exchange+0x1b8>
add    %r11,%rsi
add    %r11,%rdx
sub    %r11d,%ecx
add    %r11,%rdi
jmp    1116 <q3exchange+0x16>

LLVM IR (-O0):
define i32 @q3exchange(i8* %0, i8* %1, i8* %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i8* %0, i8** %6
store i8* %1, i8** %7
store i8* %2, i8** %8
store i32 %3, i32* %9
br label %11
11: ; preds = %15, %4
%12 = load i32, i32* %9
%13 = add nsw i32 %12, -1
store i32 %13, i32* %9
%14 = icmp sgt i32 %12, 0
br i1 %14, label %15, label %31
15: ; preds = %11
%16 = load i8*, i8** %6
%17 = load i8, i8* %16
%18 = sext i8 %17 to i32
store i32 %18, i32* %10
%19 = load i8*, i8** %8
%20 = load i8, i8* %19
%21 = load i8*, i8** %6
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i32 1
store i8* %22, i8** %6
store i8 %20, i8* %21
%23 = load i8*, i8** %7
%24 = load i8, i8* %23
%25 = load i8*, i8** %8
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %25, i32 1
store i8* %26, i8** %8
store i8 %24, i8* %25
%27 = load i32, i32* %10
%28 = trunc i32 %27 to i8
%29 = load i8*, i8** %7
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i32 1
store i8* %30, i8** %7
store i8 %28, i8* %29
br label %11
31: ; preds = %11
%32 = load i32, i32* %5
ret i32 %32
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @q3exchange(i8* nocapture %0, i8* nocapture %1, i8* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %180
6: ; preds = %4
%7 = add i32 %3, -1
%8 = zext i32 %7 to i64
%9 = add nuw nsw i64 %8, 1
%10 = icmp ult i32 %7, 7
br i1 %10, label %162, label %11
11: ; preds = %6
%12 = add i32 %3, -1
%13 = zext i32 %12 to i64
%14 = add nuw nsw i64 %13, 1
%15 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %14
%16 = getelementptr i8, i8* %2, i64 %14
%17 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %14
%18 = icmp ugt i8* %16, %0
%19 = icmp ugt i8* %15, %2
%20 = and i1 %18, %19
%21 = icmp ugt i8* %17, %0
%22 = icmp ugt i8* %15, %1
%23 = and i1 %21, %22
%24 = or i1 %20, %23
%25 = icmp ugt i8* %17, %2
%26 = icmp ugt i8* %16, %1
%27 = and i1 %25, %26
%28 = or i1 %24, %27
br i1 %28, label %162, label %29
29: ; preds = %11
%30 = icmp ult i32 %7, 31
br i1 %30, label %133, label %31
31: ; preds = %29
%32 = and i64 %9, 8589934560
%33 = add nsw i64 %32, -32
%34 = lshr exact i64 %33, 5
%35 = add nuw nsw i64 %34, 1
%36 = and i64 %35, 1
%37 = icmp eq i64 %33, 0
br i1 %37, label %95, label %38
38: ; preds = %31
%39 = and i64 %35, 1152921504606846974
br label %40
40: ; preds = %40, %38
%41 = phi i64 [ 0, %38 ], [ %92, %40 ]
%42 = phi i64 [ 0, %38 ], [ %93, %40 ]
%43 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %41
%44 = getelementptr i8, i8* %2, i64 %41
%45 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %41
%46 = bitcast i8* %43 to <16 x i8>*
%47 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %46
%48 = getelementptr i8, i8* %43, i64 16
%49 = bitcast i8* %48 to <16 x i8>*
%50 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %49
%51 = bitcast i8* %44 to <16 x i8>*
%52 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %51
%53 = getelementptr i8, i8* %44, i64 16
%54 = bitcast i8* %53 to <16 x i8>*
%55 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %54
%56 = bitcast i8* %43 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %52, <16 x i8>* %56
%57 = bitcast i8* %48 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %55, <16 x i8>* %57
%58 = bitcast i8* %45 to <16 x i8>*
%59 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %58
%60 = getelementptr i8, i8* %45, i64 16
%61 = bitcast i8* %60 to <16 x i8>*
%62 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %61
%63 = bitcast i8* %44 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %59, <16 x i8>* %63
%64 = bitcast i8* %53 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %62, <16 x i8>* %64
%65 = bitcast i8* %45 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %47, <16 x i8>* %65
%66 = bitcast i8* %60 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %50, <16 x i8>* %66
%67 = or i64 %41, 32
%68 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %67
%69 = getelementptr i8, i8* %2, i64 %67
%70 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %67
%71 = bitcast i8* %68 to <16 x i8>*
%72 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %71
%73 = getelementptr i8, i8* %68, i64 16
%74 = bitcast i8* %73 to <16 x i8>*
%75 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %74
%76 = bitcast i8* %69 to <16 x i8>*
%77 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %76
%78 = getelementptr i8, i8* %69, i64 16
%79 = bitcast i8* %78 to <16 x i8>*
%80 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %79
%81 = bitcast i8* %68 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %77, <16 x i8>* %81
%82 = bitcast i8* %73 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %80, <16 x i8>* %82
%83 = bitcast i8* %70 to <16 x i8>*
%84 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %83
%85 = getelementptr i8, i8* %70, i64 16
%86 = bitcast i8* %85 to <16 x i8>*
%87 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %86
%88 = bitcast i8* %69 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %84, <16 x i8>* %88
%89 = bitcast i8* %78 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %87, <16 x i8>* %89
%90 = bitcast i8* %70 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %72, <16 x i8>* %90
%91 = bitcast i8* %85 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %75, <16 x i8>* %91
%92 = add nuw i64 %41, 64
%93 = add i64 %42, 2
%94 = icmp eq i64 %93, %39
br i1 %94, label %95, label %40
95: ; preds = %40, %31
%96 = phi i64 [ 0, %31 ], [ %92, %40 ]
%97 = icmp eq i64 %36, 0
br i1 %97, label %123, label %98
98: ; preds = %95
%99 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %96
%100 = getelementptr i8, i8* %2, i64 %96
%101 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %96
%102 = bitcast i8* %99 to <16 x i8>*
%103 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %102
%104 = getelementptr i8, i8* %99, i64 16
%105 = bitcast i8* %104 to <16 x i8>*
%106 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %105
%107 = bitcast i8* %100 to <16 x i8>*
%108 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %107
%109 = getelementptr i8, i8* %100, i64 16
%110 = bitcast i8* %109 to <16 x i8>*
%111 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %110
%112 = bitcast i8* %99 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %108, <16 x i8>* %112
%113 = bitcast i8* %104 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %111, <16 x i8>* %113
%114 = bitcast i8* %101 to <16 x i8>*
%115 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %114
%116 = getelementptr i8, i8* %101, i64 16
%117 = bitcast i8* %116 to <16 x i8>*
%118 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %117
%119 = bitcast i8* %100 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %115, <16 x i8>* %119
%120 = bitcast i8* %109 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %118, <16 x i8>* %120
%121 = bitcast i8* %101 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %103, <16 x i8>* %121
%122 = bitcast i8* %116 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %106, <16 x i8>* %122
br label %123
123: ; preds = %95, %98
%124 = icmp eq i64 %9, %32
br i1 %124, label %180, label %125
125: ; preds = %123
%126 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %32
%127 = getelementptr i8, i8* %2, i64 %32
%128 = trunc i64 %32 to i32
%129 = sub i32 %3, %128
%130 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %32
%131 = and i64 %9, 24
%132 = icmp eq i64 %131, 0
br i1 %132, label %162, label %133
133: ; preds = %29, %125
%134 = phi i64 [ %32, %125 ], [ 0, %29 ]
%135 = add i32 %3, -1
%136 = zext i32 %135 to i64
%137 = add nuw nsw i64 %136, 1
%138 = and i64 %137, 8589934584
%139 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %138
%140 = trunc i64 %138 to i32
%141 = sub i32 %3, %140
%142 = getelementptr i8, i8* %2, i64 %138
%143 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %138
br label %144
144: ; preds = %144, %133
%145 = phi i64 [ %134, %133 ], [ %158, %144 ]
%146 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %145
%147 = getelementptr i8, i8* %2, i64 %145
%148 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %145
%149 = bitcast i8* %146 to <8 x i8>*
%150 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %149
%151 = bitcast i8* %147 to <8 x i8>*
%152 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %151
%153 = bitcast i8* %146 to <8 x i8>*
store <8 x i8> %152, <8 x i8>* %153
%154 = bitcast i8* %148 to <8 x i8>*
%155 = load <8 x i8>, <8 x i8>* %154
%156 = bitcast i8* %147 to <8 x i8>*
store <8 x i8> %155, <8 x i8>* %156
%157 = bitcast i8* %148 to <8 x i8>*
store <8 x i8> %150, <8 x i8>* %157
%158 = add nuw i64 %145, 8
%159 = icmp eq i64 %158, %138
br i1 %159, label %160, label %144
160: ; preds = %144
%161 = icmp eq i64 %137, %138
br i1 %161, label %180, label %162
162: ; preds = %11, %6, %125, %160
%163 = phi i8* [ %0, %6 ], [ %0, %11 ], [ %130, %125 ], [ %139, %160 ]
%164 = phi i32 [ %3, %6 ], [ %3, %11 ], [ %129, %125 ], [ %141, %160 ]
%165 = phi i8* [ %2, %6 ], [ %2, %11 ], [ %127, %125 ], [ %142, %160 ]
%166 = phi i8* [ %1, %6 ], [ %1, %11 ], [ %126, %125 ], [ %143, %160 ]
br label %167
167: ; preds = %162, %167
%168 = phi i8* [ %175, %167 ], [ %163, %162 ]
%169 = phi i32 [ %172, %167 ], [ %164, %162 ]
%170 = phi i8* [ %177, %167 ], [ %165, %162 ]
%171 = phi i8* [ %178, %167 ], [ %166, %162 ]
%172 = add nsw i32 %169, -1
%173 = load i8, i8* %168
%174 = load i8, i8* %170
%175 = getelementptr inbounds i8, i8* %168, i64 1
store i8 %174, i8* %168
%176 = load i8, i8* %171
%177 = getelementptr inbounds i8, i8* %170, i64 1
store i8 %176, i8* %170
%178 = getelementptr inbounds i8, i8* %171, i64 1
store i8 %173, i8* %171
%179 = icmp ugt i32 %169, 1
br i1 %179, label %167, label %180
180: ; preds = %167, %123, %160, %4
ret i32 undef
}