unsigned reverse_bit(unsigned bits, int len) {
  unsigned rbits = 0;
  int i;
  for (i = len - 1; i >= 0; i--) {
    rbits |= ((bits >> i) & 1) << (len - 1 - i);
  }
  return rbits;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<reverse_bit>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jl     114e <reverse_bit+0x4e>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shr    %cl,%eax
and    $0x1,%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
sub    -0x10(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
or     -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    111a <reverse_bit+0x1a>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<reverse_bit>:
test   %esi,%esi
jle    1125 <reverse_bit+0x25>
lea    -0x1(%rsi),%r9d
mov    %esi,%r10d
and    $0x3,%r10d
cmp    $0x3,%r9d
jae    1128 <reverse_bit+0x28>
xor    %eax,%eax
test   %r10d,%r10d
jne    119e <reverse_bit+0x9e>
jmp    11cd <reverse_bit+0xcd>
xor    %eax,%eax
ret
push   %rbp
push   %rbx
mov    %esi,%r11d
and    $0xfffffffc,%r11d
xor    %eax,%eax
xor    %r8d,%r8d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,%edx
mov    %r9d,%ecx
shr    %cl,%edx
and    $0x1,%edx
mov    %r8d,%ecx
shl    %cl,%edx
lea    -0x1(%r9),%ecx
mov    %edi,%ebx
shr    %cl,%ebx
or     %eax,%edx
and    $0x1,%ebx
lea    0x1(%r8),%ecx
shl    %cl,%ebx
lea    -0x2(%r9),%ecx
mov    %edi,%ebp
shr    %cl,%ebp
and    $0x1,%ebp
lea    0x2(%r8),%ecx
shl    %cl,%ebp
lea    -0x3(%r9),%ecx
mov    %edi,%eax
shr    %cl,%eax
or     %edx,%ebx
and    $0x1,%eax
lea    0x3(%r8),%ecx
shl    %cl,%eax
or     %ebp,%eax
or     %ebx,%eax
add    $0xfffffffc,%r9d
add    $0x4,%r8d
cmp    %r11d,%r8d
jne    1140 <reverse_bit+0x40>
pop    %rbx
pop    %rbp
test   %r10d,%r10d
je     11cd <reverse_bit+0xcd>
mov    %r9d,%edx
not    %edx
add    %esi,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %edi,%esi
mov    %r9d,%ecx
shr    %cl,%esi
and    $0x1,%esi
mov    %edx,%ecx
shl    %cl,%esi
or     %esi,%eax
add    $0xffffffff,%r9d
add    $0x1,%edx
add    $0xffffffff,%r10d
jne    11b0 <reverse_bit+0xb0>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @reverse_bit(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
%7 = load i32, i32* %4
%8 = sub nsw i32 %7, 1
store i32 %8, i32* %6
br label %9
9: ; preds = %24, %2
%10 = load i32, i32* %6
%11 = icmp sge i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %27
12: ; preds = %9
%13 = load i32, i32* %3
%14 = load i32, i32* %6
%15 = lshr i32 %13, %14
%16 = and i32 %15, 1
%17 = load i32, i32* %4
%18 = sub nsw i32 %17, 1
%19 = load i32, i32* %6
%20 = sub nsw i32 %18, %19
%21 = shl i32 %16, %20
%22 = load i32, i32* %5
%23 = or i32 %22, %21
store i32 %23, i32* %5
br label %24
24: ; preds = %12
%25 = load i32, i32* %6
%26 = add nsw i32 %25, -1
store i32 %26, i32* %6
br label %9
27: ; preds = %9
%28 = load i32, i32* %5
ret i32 %28
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @reverse_bit(i32 %0, i32 %1) {
%3 = add i32 %1, -1
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %57
5: ; preds = %2
%6 = and i32 %1, 3
%7 = icmp ult i32 %3, 3
br i1 %7, label %40, label %8
8: ; preds = %5
%9 = and i32 %1, -4
br label %10
10: ; preds = %10, %8
%11 = phi i32 [ %3, %8 ], [ %37, %10 ]
%12 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %36, %10 ]
%13 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %38, %10 ]
%14 = lshr i32 %0, %11
%15 = and i32 %14, 1
%16 = sub nuw nsw i32 %3, %11
%17 = shl nuw i32 %15, %16
%18 = or i32 %17, %12
%19 = add nsw i32 %11, -1
%20 = lshr i32 %0, %19
%21 = and i32 %20, 1
%22 = sub nuw nsw i32 %3, %19
%23 = shl nuw i32 %21, %22
%24 = or i32 %23, %18
%25 = add nsw i32 %11, -2
%26 = lshr i32 %0, %25
%27 = and i32 %26, 1
%28 = sub nuw nsw i32 %3, %25
%29 = shl nuw i32 %27, %28
%30 = or i32 %29, %24
%31 = add nsw i32 %11, -3
%32 = lshr i32 %0, %31
%33 = and i32 %32, 1
%34 = sub nuw nsw i32 %3, %31
%35 = shl nuw i32 %33, %34
%36 = or i32 %35, %30
%37 = add nsw i32 %11, -4
%38 = add i32 %13, 4
%39 = icmp eq i32 %38, %9
br i1 %39, label %40, label %10
40: ; preds = %10, %5
%41 = phi i32 [ undef, %5 ], [ %36, %10 ]
%42 = phi i32 [ %3, %5 ], [ %37, %10 ]
%43 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %36, %10 ]
%44 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %44, label %57, label %45
45: ; preds = %40, %45
%46 = phi i32 [ %54, %45 ], [ %42, %40 ]
%47 = phi i32 [ %53, %45 ], [ %43, %40 ]
%48 = phi i32 [ %55, %45 ], [ 0, %40 ]
%49 = lshr i32 %0, %46
%50 = and i32 %49, 1
%51 = sub nuw nsw i32 %3, %46
%52 = shl nuw i32 %50, %51
%53 = or i32 %52, %47
%54 = add nsw i32 %46, -1
%55 = add i32 %48, 1
%56 = icmp eq i32 %55, %6
br i1 %56, label %57, label %45
57: ; preds = %40, %45, %2
%58 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %41, %40 ], [ %53, %45 ]
ret i32 %58
}