#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 /*<<< orphan*/ __m128i;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ _mm_add_epi16(int /*<<< orphan*/ const,
                                 int /*<<< orphan*/ const);
int /*<<< orphan*/ _mm_sub_epi16(int /*<<< orphan*/ const,
                                 int /*<<< orphan*/ const);
void add_sub_butterfly(const __m128i *in, __m128i *out, int size) {
  int i = 0;
  const int num = size >> 1;
  const int bound = size - 1;
  while (i < num) {
    out[i] = _mm_add_epi16(in[i], in[bound - i]);
    out[bound - i] = _mm_sub_epi16(in[i], in[bound - i]);
    i++;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<add_sub_butterfly>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11c5 <add_sub_butterfly+0xa5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
call   1030 <_mm_add_epi16@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
call   1040 <_mm_sub_epi16@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    -0x18(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    114c <add_sub_butterfly+0x2c>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<add_sub_butterfly>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
cmp    $0x2,%edx
jl     1181 <add_sub_butterfly+0x61>
mov    %edx,%ebx
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
mov    %edx,%r12d
shr    %r12d
add    $0xffffffff,%ebx
xor    %r13d,%r13d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r15,%r13,4),%edi
movslq %ebx,%rbx
mov    (%r15,%rbx,4),%esi
call   1030 <_mm_add_epi16@plt>
mov    %eax,(%r14,%r13,4)
mov    (%r15,%r13,4),%edi
mov    (%r15,%rbx,4),%esi
call   1040 <_mm_sub_epi16@plt>
mov    %eax,(%r14,%rbx,4)
add    $0x1,%r13
add    $0xffffffff,%ebx
cmp    %r13,%r12
jne    1150 <add_sub_butterfly+0x30>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @add_sub_butterfly(i32* %0, i32* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32* %1, i32** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
%10 = load i32, i32* %6
%11 = ashr i32 %10, 1
store i32 %11, i32* %8
%12 = load i32, i32* %6
%13 = sub nsw i32 %12, 1
store i32 %13, i32* %9
br label %14
14: ; preds = %18, %3
%15 = load i32, i32* %7
%16 = load i32, i32* %8
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %57
18: ; preds = %14
%19 = load i32*, i32** %4
%20 = load i32, i32* %7
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = load i32*, i32** %4
%25 = load i32, i32* %9
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sub nsw i32 %25, %26
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = call i32 @_mm_add_epi16(i32 %23, i32 %30)
%32 = load i32*, i32** %5
%33 = load i32, i32* %7
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
store i32 %31, i32* %35
%36 = load i32*, i32** %4
%37 = load i32, i32* %7
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32*, i32** %4
%42 = load i32, i32* %9
%43 = load i32, i32* %7
%44 = sub nsw i32 %42, %43
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = call i32 @_mm_sub_epi16(i32 %40, i32 %47)
%49 = load i32*, i32** %5
%50 = load i32, i32* %9
%51 = load i32, i32* %7
%52 = sub nsw i32 %50, %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %53
store i32 %48, i32* %54
%55 = load i32, i32* %7
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %7
br label %14
57: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @add_sub_butterfly(i32* nocapture %0, i32* nocapture writeonly %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %2, 1
br i1 %4, label %5, label %26
5: ; preds = %3
%6 = lshr i32 %2, 1
%7 = zext i32 %6 to i64
br label %8
8: ; preds = %5, %8
%9 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %24, %8 ]
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = trunc i64 %9 to i32
%13 = xor i32 %12, -1
%14 = add i32 %13, %2
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = tail call i32 @_mm_add_epi16(i32 %11, i32 %17)
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %9
store i32 %18, i32* %19
%20 = load i32, i32* %10
%21 = load i32, i32* %16
%22 = tail call i32 @_mm_sub_epi16(i32 %20, i32 %21)
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %15
store i32 %22, i32* %23
%24 = add nuw nsw i64 %9, 1
%25 = icmp eq i64 %24, %7
br i1 %25, label %26, label %8
26: ; preds = %8, %3
ret void
}