void add_rle(unsigned int *rle, const int v, int nsim, int *j,
             const int min_rle) {
  if (nsim > min_rle) {
    unsigned int run = ((unsigned int)nsim);
    while (run > 1) {
      if (run & 0x1U)
        rle[(*j)++] = 1;
      else
        rle[(*j)++] = 0;
      run >>= 1;
    }
    nsim = 1;
  }
  while (nsim--)
    rle[(*j)++] = v + 2;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<add_rle>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8d,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    1191 <add_rle+0x91>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x20(%rbp)
jbe    118a <add_rle+0x8a>
mov    -0x20(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1161 <add_rle+0x61>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    (%rdx),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,(%rdx)
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jmp    117c <add_rle+0x7c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rdx
mov    (%rdx),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,(%rdx)
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1128 <add_rle+0x28>
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
jmp    1196 <add_rle+0x96>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x10(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     11cc <add_rle+0xcc>
mov    -0xc(%rbp),%edx
add    $0x2,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    (%rsi),%ecx
mov    %ecx,%edi
add    $0x1,%edi
mov    %edi,(%rsi)
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1196 <add_rle+0x96>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<add_rle>:
cmp    %r8d,%edx
jle    1136 <add_rle+0x36>
cmp    $0x2,%edx
jb     112f <add_rle+0x2f>
mov    %edx,%r10d
nopl   (%rax)
mov    %edx,%r8d
and    $0x1,%r8d
movslq (%rcx),%r9
lea    0x1(%r9),%eax
mov    %eax,(%rcx)
mov    %r8d,(%rdi,%r9,4)
shr    %r10d
cmp    $0x3,%edx
mov    %r10d,%edx
ja     1110 <add_rle+0x10>
mov    $0x1,%edx
jmp    113a <add_rle+0x3a>
test   %edx,%edx
je     11a9 <add_rle+0xa9>
add    $0x2,%esi
lea    -0x1(%rdx),%r8d
mov    %edx,%r9d
and    $0x3,%r9d
je     1169 <add_rle+0x69>
xor    %r11d,%r11d
nopl   (%rax)
movslq (%rcx),%r10
lea    0x1(%r10),%eax
mov    %eax,(%rcx)
mov    %esi,(%rdi,%r10,4)
add    $0x1,%r11d
cmp    %r11d,%r9d
jne    1150 <add_rle+0x50>
sub    %r11d,%edx
cmp    $0x3,%r8d
jb     11a9 <add_rle+0xa9>
nop
movslq (%rcx),%r8
lea    0x1(%r8),%eax
mov    %eax,(%rcx)
mov    %esi,(%rdi,%r8,4)
movslq (%rcx),%r8
lea    0x1(%r8),%eax
mov    %eax,(%rcx)
mov    %esi,(%rdi,%r8,4)
movslq (%rcx),%r8
lea    0x1(%r8),%eax
mov    %eax,(%rcx)
mov    %esi,(%rdi,%r8,4)
movslq (%rcx),%r8
lea    0x1(%r8),%eax
mov    %eax,(%rcx)
mov    %esi,(%rdi,%r8,4)
add    $0xfffffffc,%edx
jne    1170 <add_rle+0x70>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @add_rle(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3, i32 %4) {
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32* %3, i32** %9
store i32 %4, i32* %10
%12 = load i32, i32* %8
%13 = load i32, i32* %10
%14 = icmp sgt i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %42
15: ; preds = %5
%16 = load i32, i32* %8
store i32 %16, i32* %11
br label %17
17: ; preds = %38, %15
%18 = load i32, i32* %11
%19 = icmp ugt i32 %18, 1
br i1 %19, label %20, label %41
20: ; preds = %17
%21 = load i32, i32* %11
%22 = and i32 %21, 1
%23 = icmp ne i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %31
24: ; preds = %20
%25 = load i32*, i32** %6
%26 = load i32*, i32** %9
%27 = load i32, i32* %26
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %26
%29 = sext i32 %27 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %29
store i32 1, i32* %30
br label %38
31: ; preds = %20
%32 = load i32*, i32** %6
%33 = load i32*, i32** %9
%34 = load i32, i32* %33
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %33
%36 = sext i32 %34 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %36
store i32 0, i32* %37
br label %38
38: ; preds = %31, %24
%39 = load i32, i32* %11
%40 = lshr i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %11
br label %17
41: ; preds = %17
store i32 1, i32* %8
br label %42
42: ; preds = %41, %5
br label %43
43: ; preds = %47, %42
%44 = load i32, i32* %8
%45 = add nsw i32 %44, -1
store i32 %45, i32* %8
%46 = icmp ne i32 %44, 0
br i1 %46, label %47, label %56
47: ; preds = %43
%48 = load i32, i32* %7
%49 = add nsw i32 %48, 2
%50 = load i32*, i32** %6
%51 = load i32*, i32** %9
%52 = load i32, i32* %51
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %51
%54 = sext i32 %52 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %54
store i32 %49, i32* %55
br label %43
56: ; preds = %43
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @add_rle(i32* nocapture writeonly %0, i32 %1, i32 %2, i32* nocapture %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %2, %4
br i1 %6, label %7, label %18
7: ; preds = %5
%8 = icmp ugt i32 %2, 1
br i1 %8, label %9, label %20
9: ; preds = %7, %9
%10 = phi i32 [ %16, %9 ], [ %2, %7 ]
%11 = and i32 %10, 1
%12 = load i32, i32* %3
%13 = add nsw i32 %12, 1
store i32 %13, i32* %3
%14 = sext i32 %12 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
store i32 %11, i32* %15
%16 = lshr i32 %10, 1
%17 = icmp ugt i32 %10, 3
br i1 %17, label %9, label %20
18: ; preds = %5
%19 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %19, label %59, label %20
20: ; preds = %9, %7, %18
%21 = phi i32 [ %2, %18 ], [ 1, %7 ], [ 1, %9 ]
%22 = add nsw i32 %1, 2
%23 = add i32 %21, -1
%24 = and i32 %21, 3
%25 = icmp eq i32 %24, 0
br i1 %25, label %36, label %26
26: ; preds = %20, %26
%27 = phi i32 [ %29, %26 ], [ %21, %20 ]
%28 = phi i32 [ %34, %26 ], [ 0, %20 ]
%29 = add nsw i32 %27, -1
%30 = load i32, i32* %3
%31 = add nsw i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %3
%32 = sext i32 %30 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
store i32 %22, i32* %33
%34 = add i32 %28, 1
%35 = icmp eq i32 %34, %24
br i1 %35, label %36, label %26
36: ; preds = %26, %20
%37 = phi i32 [ %21, %20 ], [ %29, %26 ]
%38 = icmp ult i32 %23, 3
br i1 %38, label %59, label %39
39: ; preds = %36, %39
%40 = phi i32 [ %53, %39 ], [ %37, %36 ]
%41 = load i32, i32* %3
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %3
%43 = sext i32 %41 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %43
store i32 %22, i32* %44
%45 = load i32, i32* %3
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %3
%47 = sext i32 %45 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
store i32 %22, i32* %48
%49 = load i32, i32* %3
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %3
%51 = sext i32 %49 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
store i32 %22, i32* %52
%53 = add nsw i32 %40, -4
%54 = load i32, i32* %3
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %3
%56 = sext i32 %54 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %56
store i32 %22, i32* %57
%58 = icmp eq i32 %53, 0
br i1 %58, label %59, label %39
59: ; preds = %36, %39, %18
ret void
}