#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 uint64_t;

/* Variables and functions */
int CHAR_BIT;
int /*<<< orphan*/ assert(int);
uint64_t ubits(unsigned char buf[], unsigned int start, unsigned int width,
               bool le) {
  uint64_t fld = 0;
  unsigned int i;
  unsigned end;
  assert(width <= sizeof(uint64_t) * CHAR_BIT);
  for (i = start / CHAR_BIT; i < (start + width + CHAR_BIT - 1) / CHAR_BIT;
       i++) {
    fld <<= CHAR_BIT;
    fld |= (unsigned char)buf[i];
  }
  end = (start + width) % CHAR_BIT;
  if (end != 0) {
    fld >>= (CHAR_BIT - end);
  }
  fld &= ~(-1LL << width);
  if (le) {
    uint64_t reversed = 0;
    for (i = width; i; --i) {
      reversed <<= 1;
      if (fld & 1)
        reversed |= 1;
      fld >>= 1;
    }
    fld = reversed;
  }
  return fld;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ubits>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    0x2eaa(%rip),%rcx
movslq (%rcx),%rcx
shl    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%rax
setbe  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    0x2e89(%rip),%rcx
xor    %edx,%edx
divl   (%rcx)
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    0x2e6f(%rip),%rcx
add    (%rcx),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    0x2e63(%rip),%rcx
xor    %edx,%edx
divl   (%rcx)
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jae    11be <ubits+0xae>
mov    0x2e4b(%rip),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
or     -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    115e <ubits+0x4e>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    0x2e15(%rip),%rcx
xor    %edx,%edx
divl   (%rcx)
mov    %edx,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
je     11f0 <ubits+0xe0>
mov    0x2dfd(%rip),%rax
mov    (%rax),%ecx
sub    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
shl    %cl,%rax
mov    %rax,%rcx
xor    $0xffffffffffffffff,%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rax
and    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
je     126f <ubits+0x15f>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
je     1269 <ubits+0x159>
mov    -0x24(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1252 <ubits+0x142>
mov    -0x24(%rbp),%eax
or     $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1227 <ubits+0x117>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ubits>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r14d
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%rbp
mov    %edx,%r15d
mov    0x2eb0(%rip),%r13
movslq 0x0(%r13),%rax
shl    $0x2,%rax
xor    %edi,%edi
cmp    %r15,%rax
setae  %dil
call   1030 <assert@plt>
mov    0x0(%r13),%ecx
xor    %esi,%esi
mov    %r12d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %eax,%r9d
lea    (%rbx,%r12,1),%r8d
lea    (%rcx,%r8,1),%eax
add    $0xffffffff,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
cmp    %eax,%r9d
jae    11f2 <ubits+0xe2>
mov    %eax,%r10d
xor    %esi,%esi
mov    %r12d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %r10d,%r11d
sub    %eax,%r11d
mov    %eax,%edi
not    %edi
add    %r10d,%edi
mov    %r11d,%r9d
and    $0x3,%r9d
cmp    $0x3,%edi
jb     11d0 <ubits+0xc0>
and    $0xfffffffc,%r11d
xor    %esi,%esi
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
shl    %cl,%esi
movzbl 0x0(%rbp,%rax,1),%edx
or     %esi,%edx
shl    %cl,%edx
movzbl 0x1(%rbp,%rax,1),%esi
or     %edx,%esi
shl    %cl,%esi
movzbl 0x2(%rbp,%rax,1),%edx
or     %esi,%edx
shl    %cl,%edx
movzbl 0x3(%rbp,%rax,1),%esi
or     %edx,%esi
add    $0x4,%rax
add    $0x4,%edi
cmp    %r11d,%edi
jne    11a0 <ubits+0x90>
test   %r9d,%r9d
je     11f2 <ubits+0xe2>
add    %rax,%rbp
xor    %eax,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
shl    %cl,%esi
movzbl 0x0(%rbp,%rax,1),%edx
or     %edx,%esi
add    $0x1,%rax
cmp    %r9d,%eax
jne    11e0 <ubits+0xd0>
xor    %edi,%edi
mov    %r8d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
sub    %edx,%ecx
test   %edx,%edx
cmove  %edx,%ecx
sar    %cl,%esi
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %r15d,%ecx
shl    %cl,%rax
not    %eax
and    %esi,%eax
test   %r14d,%r14d
je     122f <ubits+0x11f>
test   %ebx,%ebx
je     128f <ubits+0x17f>
lea    -0x1(%rbx),%edx
mov    %ebx,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x3,%edx
jae    1233 <ubits+0x123>
xor    %edi,%edi
jmp    126f <ubits+0x15f>
mov    %eax,%edi
jmp    128f <ubits+0x17f>
and    $0xfffffffc,%ebx
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%edx
and    $0x1,%edx
shl    $0x2,%edx
lea    (%rdx,%rdi,8),%edx
mov    %eax,%esi
and    $0x2,%esi
or     %edx,%esi
mov    %eax,%edx
shr    $0x2,%edx
and    $0x1,%edx
or     %esi,%edx
mov    %eax,%esi
shr    $0x3,%esi
and    $0x1,%esi
lea    (%rsi,%rdx,2),%edi
sar    $0x4,%eax
add    $0xfffffffc,%ebx
jne    1240 <ubits+0x130>
test   %ecx,%ecx
je     128f <ubits+0x17f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %eax,%edx
and    $0x1,%edx
lea    (%rdx,%rdi,2),%edi
sar    %eax
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1280 <ubits+0x170>
mov    %edi,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@CHAR_BIT = global i32 0
define i32 @ubits(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
%13 = load i32, i32* %7
%14 = zext i32 %13 to i64
%15 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 4, %16
%18 = icmp ule i64 %14, %17
%19 = zext i1 %18 to i32
%20 = call i32 @assert(i32 %19)
%21 = load i32, i32* %6
%22 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%23 = udiv i32 %21, %22
store i32 %23, i32* %10
br label %24
24: ; preds = %47, %4
%25 = load i32, i32* %10
%26 = load i32, i32* %6
%27 = load i32, i32* %7
%28 = add i32 %26, %27
%29 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%30 = add i32 %28, %29
%31 = sub i32 %30, 1
%32 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%33 = udiv i32 %31, %32
%34 = icmp ult i32 %25, %33
br i1 %34, label %35, label %50
35: ; preds = %24
%36 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%37 = load i32, i32* %9
%38 = shl i32 %37, %36
store i32 %38, i32* %9
%39 = load i8*, i8** %5
%40 = load i32, i32* %10
%41 = zext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 %41
%43 = load i8, i8* %42
%44 = zext i8 %43 to i32
%45 = load i32, i32* %9
%46 = or i32 %45, %44
store i32 %46, i32* %9
br label %47
47: ; preds = %35
%48 = load i32, i32* %10
%49 = add i32 %48, 1
store i32 %49, i32* %10
br label %24
50: ; preds = %24
%51 = load i32, i32* %6
%52 = load i32, i32* %7
%53 = add i32 %51, %52
%54 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%55 = urem i32 %53, %54
store i32 %55, i32* %11
%56 = load i32, i32* %11
%57 = icmp ne i32 %56, 0
br i1 %57, label %58, label %64
58: ; preds = %50
%59 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%60 = load i32, i32* %11
%61 = sub i32 %59, %60
%62 = load i32, i32* %9
%63 = ashr i32 %62, %61
store i32 %63, i32* %9
br label %64
64: ; preds = %58, %50
%65 = load i32, i32* %7
%66 = zext i32 %65 to i64
%67 = shl i64 -1, %66
%68 = xor i64 %67, -1
%69 = load i32, i32* %9
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = and i64 %70, %68
%72 = trunc i64 %71 to i32
store i32 %72, i32* %9
%73 = load i32, i32* %8
%74 = icmp ne i32 %73, 0
br i1 %74, label %75, label %97
75: ; preds = %64
store i32 0, i32* %12
%76 = load i32, i32* %7
store i32 %76, i32* %10
br label %77
77: ; preds = %92, %75
%78 = load i32, i32* %10
%79 = icmp ne i32 %78, 0
br i1 %79, label %80, label %95
80: ; preds = %77
%81 = load i32, i32* %12
%82 = shl i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %12
%83 = load i32, i32* %9
%84 = and i32 %83, 1
%85 = icmp ne i32 %84, 0
br i1 %85, label %86, label %89
86: ; preds = %80
%87 = load i32, i32* %12
%88 = or i32 %87, 1
store i32 %88, i32* %12
br label %89
89: ; preds = %86, %80
%90 = load i32, i32* %9
%91 = ashr i32 %90, 1
store i32 %91, i32* %9
br label %92
92: ; preds = %89
%93 = load i32, i32* %10
%94 = add i32 %93, -1
store i32 %94, i32* %10
br label %77
95: ; preds = %77
%96 = load i32, i32* %12
store i32 %96, i32* %9
br label %97
97: ; preds = %95, %64
%98 = load i32, i32* %9
ret i32 %98
}

LLVM IR (-O2):
@CHAR_BIT = global i32 0
define i32 @ubits(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = zext i32 %2 to i64
%6 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = shl nsw i64 %7, 2
%9 = icmp uge i64 %8, %5
%10 = zext i1 %9 to i32
%11 = tail call i32 @assert(i32 %10)
%12 = load i32, i32* @CHAR_BIT
%13 = udiv i32 %1, %12
%14 = add i32 %2, %1
%15 = add i32 %14, -1
%16 = add i32 %15, %12
%17 = udiv i32 %16, %12
%18 = icmp ult i32 %13, %17
br i1 %18, label %19, label %76
19: ; preds = %4
%20 = udiv i32 %1, %12
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = sub i32 %17, %20
%23 = xor i32 %20, -1
%24 = add i32 %17, %23
%25 = and i32 %22, 3
%26 = icmp ult i32 %24, 3
br i1 %26, label %59, label %27
27: ; preds = %19
%28 = and i32 %22, -4
br label %29
29: ; preds = %29, %27
%30 = phi i64 [ %21, %27 ], [ %56, %29 ]
%31 = phi i32 [ 0, %27 ], [ %55, %29 ]
%32 = phi i32 [ 0, %27 ], [ %57, %29 ]
%33 = shl i32 %31, %12
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %30
%35 = load i8, i8* %34
%36 = zext i8 %35 to i32
%37 = or i32 %33, %36
%38 = add nuw nsw i64 %30, 1
%39 = shl i32 %37, %12
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %38
%41 = load i8, i8* %40
%42 = zext i8 %41 to i32
%43 = or i32 %39, %42
%44 = add nuw nsw i64 %30, 2
%45 = shl i32 %43, %12
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %44
%47 = load i8, i8* %46
%48 = zext i8 %47 to i32
%49 = or i32 %45, %48
%50 = add nuw nsw i64 %30, 3
%51 = shl i32 %49, %12
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %50
%53 = load i8, i8* %52
%54 = zext i8 %53 to i32
%55 = or i32 %51, %54
%56 = add nuw nsw i64 %30, 4
%57 = add i32 %32, 4
%58 = icmp eq i32 %57, %28
br i1 %58, label %59, label %29
59: ; preds = %29, %19
%60 = phi i32 [ undef, %19 ], [ %55, %29 ]
%61 = phi i64 [ %21, %19 ], [ %56, %29 ]
%62 = phi i32 [ 0, %19 ], [ %55, %29 ]
%63 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %63, label %76, label %64
64: ; preds = %59, %64
%65 = phi i64 [ %73, %64 ], [ %61, %59 ]
%66 = phi i32 [ %72, %64 ], [ %62, %59 ]
%67 = phi i32 [ %74, %64 ], [ 0, %59 ]
%68 = shl i32 %66, %12
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %65
%70 = load i8, i8* %69
%71 = zext i8 %70 to i32
%72 = or i32 %68, %71
%73 = add nuw nsw i64 %65, 1
%74 = add i32 %67, 1
%75 = icmp eq i32 %74, %25
br i1 %75, label %76, label %64
76: ; preds = %59, %64, %4
%77 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %60, %59 ], [ %72, %64 ]
%78 = urem i32 %14, %12
%79 = icmp eq i32 %78, 0
%80 = sub i32 %12, %78
%81 = select i1 %79, i32 0, i32 %80
%82 = ashr i32 %77, %81
%83 = shl nsw i64 -1, %5
%84 = trunc i64 %83 to i32
%85 = xor i32 %84, -1
%86 = and i32 %82, %85
%87 = icmp eq i32 %3, 0
br i1 %87, label %131, label %88
88: ; preds = %76
%89 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %89, label %131, label %90
90: ; preds = %88
%91 = add i32 %2, -1
%92 = and i32 %2, 3
%93 = icmp ult i32 %91, 3
br i1 %93, label %116, label %94
94: ; preds = %90
%95 = and i32 %2, -4
br label %96
96: ; preds = %96, %94
%97 = phi i32 [ 0, %94 ], [ %112, %96 ]
%98 = phi i32 [ %86, %94 ], [ %113, %96 ]
%99 = phi i32 [ 0, %94 ], [ %114, %96 ]
%100 = shl i32 %97, 3
%101 = shl i32 %98, 2
%102 = and i32 %101, 4
%103 = or i32 %100, %102
%104 = and i32 %98, 2
%105 = or i32 %103, %104
%106 = lshr i32 %98, 2
%107 = and i32 %106, 1
%108 = or i32 %105, %107
%109 = lshr i32 %98, 3
%110 = shl i32 %108, 1
%111 = and i32 %109, 1
%112 = or i32 %110, %111
%113 = ashr i32 %98, 4
%114 = add i32 %99, 4
%115 = icmp eq i32 %114, %95
br i1 %115, label %116, label %96
116: ; preds = %96, %90
%117 = phi i32 [ undef, %90 ], [ %112, %96 ]
%118 = phi i32 [ 0, %90 ], [ %112, %96 ]
%119 = phi i32 [ %86, %90 ], [ %113, %96 ]
%120 = icmp eq i32 %92, 0
br i1 %120, label %131, label %121
121: ; preds = %116, %121
%122 = phi i32 [ %127, %121 ], [ %118, %116 ]
%123 = phi i32 [ %128, %121 ], [ %119, %116 ]
%124 = phi i32 [ %129, %121 ], [ 0, %116 ]
%125 = shl i32 %122, 1
%126 = and i32 %123, 1
%127 = or i32 %125, %126
%128 = ashr i32 %123, 1
%129 = add i32 %124, 1
%130 = icmp eq i32 %129, %92
br i1 %130, label %131, label %121
131: ; preds = %116, %121, %88, %76
%132 = phi i32 [ %86, %76 ], [ 0, %88 ], [ %117, %116 ], [ %127, %121 ]
ret i32 %132
}