#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 scalar_t__ node;

/* Variables and functions */
scalar_t__ ceil(int);
int log(double);
long pow(int, long);
long butterfly(long node, long nnodes) {
  long to = node;
  long nbits;
  nbits = (long)ceil(log(nnodes) / log(2.0));
  if (pow(2, nbits - 1) >= nnodes)
    nbits--;
  if ((((node) & (1 << (0))) ? 1 : 0) == 1)
    to |= (1 << (nbits - 1));
  else
    to &= ~(1 << (nbits - 1));
  if ((((node) & (1 << (nbits - 1))) ? 1 : 0) == 1)
    to |= 1;
  else
    to &= ~1;
  return to;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<butterfly>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
cvtsi2sdq -0x10(%rbp),%xmm0
call   1040 <log@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movsd  0xea2(%rip),%xmm0
call   1040 <log@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edi
call   1030 <ceil@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rsi
sub    $0x1,%rsi
mov    $0x2,%edi
call   1050 <pow@plt>
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jl     119e <butterfly+0x6e>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdx
and    $0x1,%rdx
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x0,%rdx
cmovne %ecx,%eax
cmp    $0x1,%eax
jne    11dd <butterfly+0xad>
mov    -0x20(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
cltq
or     -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    11fb <butterfly+0xcb>
mov    -0x20(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
xor    $0xffffffff,%eax
cltq
and    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
cltq
and    %rax,%rdx
xor    %eax,%eax
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x0,%rdx
cmovne %ecx,%eax
cmp    $0x1,%eax
jne    123d <butterfly+0x10d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
or     $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1249 <butterfly+0x119>
mov    -0x18(%rbp),%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<butterfly>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%r14
cvtsi2sd %rsi,%xmm0
call   1040 <log@plt>
mov    %eax,%ebp
movsd  0xeaf(%rip),%xmm0
call   1040 <log@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    %ebp,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edi
call   1030 <ceil@plt>
mov    %rax,%rbp
lea    -0x1(%rax),%rbx
mov    $0x2,%edi
mov    %rbx,%rsi
call   1050 <pow@plt>
cmp    %r15,%rax
cmovl  %ebp,%ebx
add    $0xff,%bl
mov    $0x1,%eax
mov    %ebx,%ecx
shl    %cl,%eax
test   $0x1,%r14b
jne    119d <butterfly+0x6d>
movslq %eax,%rdx
not    %eax
movslq %eax,%rcx
and    %r14,%rcx
jmp    11a6 <butterfly+0x76>
movslq %eax,%rdx
mov    %rdx,%rcx
or     %r14,%rcx
xor    %eax,%eax
test   %r14,%rdx
setne  %al
and    $0xfffffffffffffffe,%rcx
or     %rcx,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @butterfly(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
store i64 %1, i64* %4
%7 = load i64, i64* %3
store i64 %7, i64* %5
%8 = load i64, i64* %4
%9 = sitofp i64 %8 to double
%10 = call i32 @log(double %9)
%11 = call i32 @log(double 2.000000e+00)
%12 = sdiv i32 %10, %11
%13 = call i64 @ceil(i32 %12)
store i64 %13, i64* %6
%14 = load i64, i64* %6
%15 = sub nsw i64 %14, 1
%16 = call i64 @pow(i32 2, i64 %15)
%17 = load i64, i64* %4
%18 = icmp sge i64 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %22
19: ; preds = %2
%20 = load i64, i64* %6
%21 = add nsw i64 %20, -1
store i64 %21, i64* %6
br label %22
22: ; preds = %19, %2
%23 = load i64, i64* %3
%24 = and i64 %23, 1
%25 = icmp ne i64 %24, 0
%26 = zext i1 %25 to i64
%27 = select i1 %25, i32 1, i32 0
%28 = icmp eq i32 %27, 1
br i1 %28, label %29, label %37
29: ; preds = %22
%30 = load i64, i64* %6
%31 = sub nsw i64 %30, 1
%32 = trunc i64 %31 to i32
%33 = shl i32 1, %32
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = load i64, i64* %5
%36 = or i64 %35, %34
store i64 %36, i64* %5
br label %46
37: ; preds = %22
%38 = load i64, i64* %6
%39 = sub nsw i64 %38, 1
%40 = trunc i64 %39 to i32
%41 = shl i32 1, %40
%42 = xor i32 %41, -1
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = load i64, i64* %5
%45 = and i64 %44, %43
store i64 %45, i64* %5
br label %46
46: ; preds = %37, %29
%47 = load i64, i64* %3
%48 = load i64, i64* %6
%49 = sub nsw i64 %48, 1
%50 = trunc i64 %49 to i32
%51 = shl i32 1, %50
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = and i64 %47, %52
%54 = icmp ne i64 %53, 0
%55 = zext i1 %54 to i64
%56 = select i1 %54, i32 1, i32 0
%57 = icmp eq i32 %56, 1
br i1 %57, label %58, label %61
58: ; preds = %46
%59 = load i64, i64* %5
%60 = or i64 %59, 1
store i64 %60, i64* %5
br label %64
61: ; preds = %46
%62 = load i64, i64* %5
%63 = and i64 %62, -2
store i64 %63, i64* %5
br label %64
64: ; preds = %61, %58
%65 = load i64, i64* %5
ret i64 %65
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @butterfly(i64 %0, i64 %1) {
%3 = sitofp i64 %1 to double
%4 = tail call i32 @log(double %3)
%5 = tail call i32 @log(double 2.000000e+00)
%6 = sdiv i32 %4, %5
%7 = tail call i64 @ceil(i32 %6)
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = tail call i64 @pow(i32 2, i64 %8)
%10 = icmp slt i64 %9, %1
%11 = select i1 %10, i64 %7, i64 %8
%12 = and i64 %0, 1
%13 = icmp eq i64 %12, 0
%14 = trunc i64 %11 to i32
%15 = add i32 %14, -1
%16 = shl nuw i32 1, %15
br i1 %13, label %20, label %17
17: ; preds = %2
%18 = sext i32 %16 to i64
%19 = or i64 %18, %0
br label %25
20: ; preds = %2
%21 = xor i32 %16, -1
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = and i64 %22, %0
%24 = sext i32 %16 to i64
br label %25
25: ; preds = %20, %17
%26 = phi i64 [ %24, %20 ], [ %18, %17 ]
%27 = phi i64 [ %23, %20 ], [ %19, %17 ]
%28 = and i64 %26, %0
%29 = icmp ne i64 %28, 0
%30 = and i64 %27, -2
%31 = zext i1 %29 to i64
%32 = or i64 %30, %31
ret i64 %32
}