#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 size_t uint64_t;

/* Variables and functions */
void transpose(uint64_t *out, uint64_t *inp, const size_t out_size,
               const size_t inp_size) {
  for (size_t j = 0; j < out_size; j++) {
    out[j] = 0;
    for (size_t i = 0; i < inp_size; i++) {
      out[j] |= (((inp[i] >> (j & 63)) & 1)) << (i & 63);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<transpose>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    11ad <transpose+0xad>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
movq   $0x0,(%rax,%rcx,8)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jae    1197 <transpose+0x97>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rcx
and    $0x3f,%rcx
shr    %cl,%rdx
and    $0x1,%rdx
mov    -0x30(%rbp),%rcx
and    $0x3f,%rcx
shl    %cl,%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
or     (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1142 <transpose+0x42>
jmp    119c <transpose+0x9c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    111c <transpose+0x1c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<transpose>:
push   %r14
push   %rbx
test   %rdx,%rdx
je     11b7 <transpose+0xb7>
mov    %rcx,%r8
mov    %rcx,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
xor    %r11d,%r11d
jmp    112d <transpose+0x2d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r11
cmp    %rdx,%r11
je     11b7 <transpose+0xb7>
movq   $0x0,(%rdi,%r11,8)
test   %r8,%r8
je     1120 <transpose+0x20>
mov    %r11d,%r9d
and    $0x3f,%r9d
xor    %ebx,%ebx
xor    %r14d,%r14d
cmp    $0x1,%r8
je     1192 <transpose+0x92>
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rsi,%r14,8),%rax
mov    %r9d,%ecx
shr    %cl,%rax
and    $0x1,%eax
mov    %r14d,%ecx
and    $0x3e,%cl
shl    %cl,%rax
or     %rbx,%rax
mov    %rax,(%rdi,%r11,8)
mov    0x8(%rsi,%r14,8),%rbx
mov    %r9d,%ecx
shr    %cl,%rbx
and    $0x1,%ebx
lea    0x1(%r14),%ecx
shl    %cl,%rbx
or     %rax,%rbx
mov    %rbx,(%rdi,%r11,8)
add    $0x2,%r14
cmp    %r14,%r10
jne    1150 <transpose+0x50>
test   $0x1,%r8b
je     1120 <transpose+0x20>
mov    (%rsi,%r14,8),%rax
mov    %r9d,%ecx
shr    %cl,%rax
and    $0x1,%eax
mov    %r14d,%ecx
shl    %cl,%rax
or     %rbx,%rax
mov    %rax,(%rdi,%r11,8)
jmp    1120 <transpose+0x20>
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define void @transpose(i64* %0, i64* %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = alloca i64*
%6 = alloca i64*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
store i64* %0, i64** %5
store i64* %1, i64** %6
store i64 %2, i64* %7
store i64 %3, i64* %8
store i64 0, i64* %9
br label %11
11: ; preds = %44, %4
%12 = load i64, i64* %9
%13 = load i64, i64* %7
%14 = icmp ult i64 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %47
15: ; preds = %11
%16 = load i64*, i64** %5
%17 = load i64, i64* %9
%18 = getelementptr inbounds i64, i64* %16, i64 %17
store i64 0, i64* %18
store i64 0, i64* %10
br label %19
19: ; preds = %40, %15
%20 = load i64, i64* %10
%21 = load i64, i64* %8
%22 = icmp ult i64 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %43
23: ; preds = %19
%24 = load i64*, i64** %6
%25 = load i64, i64* %10
%26 = getelementptr inbounds i64, i64* %24, i64 %25
%27 = load i64, i64* %26
%28 = load i64, i64* %9
%29 = and i64 %28, 63
%30 = lshr i64 %27, %29
%31 = and i64 %30, 1
%32 = load i64, i64* %10
%33 = and i64 %32, 63
%34 = shl i64 %31, %33
%35 = load i64*, i64** %5
%36 = load i64, i64* %9
%37 = getelementptr inbounds i64, i64* %35, i64 %36
%38 = load i64, i64* %37
%39 = or i64 %38, %34
store i64 %39, i64* %37
br label %40
40: ; preds = %23
%41 = load i64, i64* %10
%42 = add i64 %41, 1
store i64 %42, i64* %10
br label %19
43: ; preds = %19
br label %44
44: ; preds = %43
%45 = load i64, i64* %9
%46 = add i64 %45, 1
store i64 %46, i64* %9
br label %11
47: ; preds = %11
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @transpose(i64* nocapture %0, i64* nocapture %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = icmp eq i64 %2, 0
br i1 %5, label %12, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp eq i64 %3, 0
%8 = and i64 %3, 1
%9 = icmp eq i64 %3, 1
%10 = and i64 %3, -2
%11 = icmp eq i64 %8, 0
br label %13
12: ; preds = %29, %4
ret void
13: ; preds = %6, %29
%14 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %30, %29 ]
%15 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %14
store i64 0, i64* %15
br i1 %7, label %29, label %16
16: ; preds = %13
%17 = and i64 %14, 63
br i1 %9, label %18, label %32
18: ; preds = %32, %16
%19 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %50, %32 ]
%20 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %51, %32 ]
br i1 %11, label %29, label %21
21: ; preds = %18
%22 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %20
%23 = load i64, i64* %22
%24 = lshr i64 %23, %17
%25 = and i64 %24, 1
%26 = and i64 %20, 63
%27 = shl nuw i64 %25, %26
%28 = or i64 %27, %19
store i64 %28, i64* %15
br label %29
29: ; preds = %21, %18, %13
%30 = add nuw i64 %14, 1
%31 = icmp eq i64 %30, %2
br i1 %31, label %12, label %13
32: ; preds = %16, %32
%33 = phi i64 [ %50, %32 ], [ 0, %16 ]
%34 = phi i64 [ %51, %32 ], [ 0, %16 ]
%35 = phi i64 [ %52, %32 ], [ 0, %16 ]
%36 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %34
%37 = load i64, i64* %36
%38 = lshr i64 %37, %17
%39 = and i64 %38, 1
%40 = and i64 %34, 62
%41 = shl nuw i64 %39, %40
%42 = or i64 %41, %33
store i64 %42, i64* %15
%43 = or i64 %34, 1
%44 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %43
%45 = load i64, i64* %44
%46 = lshr i64 %45, %17
%47 = and i64 %46, 1
%48 = and i64 %43, 63
%49 = shl nuw i64 %47, %48
%50 = or i64 %49, %42
store i64 %50, i64* %15
%51 = add nuw i64 %34, 2
%52 = add i64 %35, 2
%53 = icmp eq i64 %52, %10
br i1 %53, label %18, label %32
}