int base(int layer_offset, int *stack, int base) {
  while (layer_offset > 0) {
    base = stack[base];
    layer_offset--;
  }
  return base;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<base>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jle    1134 <base+0x34>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    110e <base+0xe>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<base>:
mov    %edx,%eax
test   %edi,%edi
jle    1169 <base+0x69>
lea    -0x1(%rdi),%r8d
mov    %edi,%edx
and    $0x7,%edx
je     112e <base+0x2e>
xor    %ecx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
cltq
mov    (%rsi,%rax,4),%eax
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%edx
jne    1120 <base+0x20>
sub    %ecx,%edi
cmp    $0x7,%r8d
jb     1169 <base+0x69>
add    $0xffffffff,%edi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cltq
movslq (%rsi,%rax,4),%rax
movslq (%rsi,%rax,4),%rax
movslq (%rsi,%rax,4),%rax
movslq (%rsi,%rax,4),%rax
movslq (%rsi,%rax,4),%rax
movslq (%rsi,%rax,4),%rax
movslq (%rsi,%rax,4),%rax
mov    (%rsi,%rax,4),%eax
add    $0xfffffff8,%edi
cmp    $0xfffffffe,%edi
jb     1140 <base+0x40>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @base(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
br label %7
7: ; preds = %10, %3
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp sgt i32 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %18
10: ; preds = %7
%11 = load i32*, i32** %5
%12 = load i32, i32* %6
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
store i32 %15, i32* %6
%16 = load i32, i32* %4
%17 = add nsw i32 %16, -1
store i32 %17, i32* %4
br label %7
18: ; preds = %7
%19 = load i32, i32* %6
ret i32 %19
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @base(i32 %0, i32* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %54
5: ; preds = %3
%6 = add i32 %0, -1
%7 = and i32 %0, 7
%8 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %8, label %19, label %9
9: ; preds = %5, %9
%10 = phi i32 [ %15, %9 ], [ %2, %5 ]
%11 = phi i32 [ %16, %9 ], [ %0, %5 ]
%12 = phi i32 [ %17, %9 ], [ 0, %5 ]
%13 = sext i32 %10 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = add nsw i32 %11, -1
%17 = add i32 %12, 1
%18 = icmp eq i32 %17, %7
br i1 %18, label %19, label %9
19: ; preds = %9, %5
%20 = phi i32 [ %2, %5 ], [ %15, %9 ]
%21 = phi i32 [ %0, %5 ], [ %16, %9 ]
%22 = phi i32 [ undef, %5 ], [ %15, %9 ]
%23 = icmp ult i32 %6, 7
br i1 %23, label %54, label %24
24: ; preds = %19, %24
%25 = phi i32 [ %50, %24 ], [ %20, %19 ]
%26 = phi i32 [ %51, %24 ], [ %21, %19 ]
%27 = sext i32 %25 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = add nsw i32 %26, -8
%52 = add i32 %26, -9
%53 = icmp ult i32 %52, -2
br i1 %53, label %24, label %54
54: ; preds = %19, %24, %3
%55 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %22, %19 ], [ %50, %24 ]
ret i32 %55
}