unsigned int crazy(unsigned int a, unsigned int d) {
  unsigned int crz[] = {1, 0, 0, 1, 0, 2, 2, 2, 1};
  int position = 0;
  unsigned int output = 0;
  while (position < 10) {
    unsigned int i = a % 3;
    unsigned int j = d % 3;
    unsigned int out = crz[i + 3 * j];
    unsigned int multiple = 1;
    int k;
    for (k = 0; k < position; k++)
      multiple *= 3;
    output += multiple * out;
    a /= 3;
    d /= 3;
    position++;
  }
  return output;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<crazy>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
lea    -0x30(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x24,%edx
call   1030 <memset@plt>
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
movl   $0x2,-0x1c(%rbp)
movl   $0x2,-0x18(%rbp)
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x34(%rbp)
jge    1208 <crazy+0xf8>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,-0x3c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,-0x40(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
imul   $0x3,-0x40(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,%eax
mov    -0x30(%rbp,%rax,4),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
movl   $0x1,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
cmp    -0x34(%rbp),%eax
jge    11cf <crazy+0xbf>
imul   $0x3,-0x48(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    11ae <crazy+0x9e>
mov    -0x48(%rbp),%eax
imul   -0x44(%rbp),%eax
add    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1166 <crazy+0x56>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<crazy>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
xorps  %xmm0,%xmm0
movaps %xmm0,-0x30(%rsp)
movaps %xmm0,-0x20(%rsp)
movl   $0x1,-0x30(%rsp)
movl   $0x1,-0x24(%rsp)
movaps 0xed4(%rip),%xmm0
movups %xmm0,-0x1c(%rsp)
xor    %r12d,%r12d
mov    $0xffffffff,%r11d
mov    $0xaaaaaaab,%r8d
movdqa 0xec8(%rip),%xmm0
movdqa 0xeef(%rip),%xmm8
movdqa 0xef7(%rip),%xmm2
movdqa 0xebf(%rip),%xmm3
movdqa 0xec7(%rip),%xmm4
xor    %eax,%eax
jmp    11da <crazy+0xda>
nopl   (%rax)
movd   %r14d,%xmm1
pshufd $0x0,%xmm1,%xmm1
movd   %r15d,%xmm7
pshufd $0x0,%xmm7,%xmm7
por    %xmm8,%xmm7
pxor   %xmm2,%xmm1
pxor   %xmm2,%xmm7
pcmpgtd %xmm1,%xmm7
pand   %xmm7,%xmm6
pandn  %xmm5,%xmm7
por    %xmm6,%xmm7
pshufd $0xee,%xmm7,%xmm1
pshufd $0xff,%xmm7,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm7,%xmm6
pmuludq %xmm5,%xmm6
pmuludq %xmm7,%xmm1
pmuludq %xmm6,%xmm1
movd   %xmm1,%edx
imul   -0x30(%rsp,%r9,4),%edx
add    %edx,%eax
add    $0x1,%r12d
add    $0x1,%r11d
cmp    $0xa,%r12d
je     12d2 <crazy+0x1d2>
mov    %esi,%edx
mov    %edi,%ebx
lea    -0x1(%r12),%r10d
mov    %edi,%edi
imul   %r8,%rdi
shr    $0x21,%rdi
lea    (%rdi,%rdi,2),%esi
sub    %esi,%ebx
mov    %edx,%esi
imul   %r8,%rsi
shr    $0x21,%rsi
lea    (%rsi,%rsi,2),%ebp
sub    %ebp,%edx
lea    (%rdx,%rdx,2),%r9d
add    %ebx,%r9d
mov    %r12d,%ebp
mov    $0x1,%edx
sub    $0x1,%ebp
jb     11c0 <crazy+0xc0>
mov    %r11d,%ebx
shr    $0x2,%ebx
shr    $0x2,%r10d
add    $0x1,%r10d
xor    %edx,%edx
movdqa %xmm0,%xmm5
cmp    $0x1c,%ebp
jb     128c <crazy+0x18c>
lea    0x1(%rbx),%ebp
and    $0xfffffff8,%ebp
xor    %edx,%edx
movdqa %xmm0,%xmm5
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm5,%xmm6
pmuludq %xmm3,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm6,%xmm1
movdqa %xmm1,%xmm7
pmuludq %xmm3,%xmm7
pshufd $0xe8,%xmm7,%xmm7
punpckldq %xmm7,%xmm5
add    $0xffffffe0,%edx
add    $0xfffffff8,%ebp
jne    1240 <crazy+0x140>
pmuludq %xmm4,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm6
pmuludq %xmm4,%xmm1
pshufd $0xe8,%xmm1,%xmm1
punpckldq %xmm1,%xmm6
mov    $0xfffffffc,%r15d
sub    %edx,%r15d
neg    %edx
lea    -0x1(%r12),%r14d
test   $0x7,%r10b
je     1170 <crazy+0x70>
add    $0x1,%bl
movzbl %bl,%ecx
and    $0x7,%ecx
shl    $0x2,%ecx
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
movdqa %xmm5,%xmm6
paddd  %xmm5,%xmm5
paddd  %xmm6,%xmm5
add    $0xfffffffc,%ebx
mov    %ecx,%ebp
add    %ebx,%ebp
jne    12b0 <crazy+0x1b0>
sub    %ebx,%edx
add    $0xfffffffc,%edx
mov    %edx,%r15d
jmp    1170 <crazy+0x70>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @crazy(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca [9 x i32]
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
%13 = bitcast [9 x i32]* %5 to i8*
%14 = bitcast i8* %13 to [9 x i32]*
%15 = getelementptr inbounds [9 x i32], [9 x i32]* %14, i32 0, i32 0
store i32 1, i32* %15
%16 = getelementptr inbounds [9 x i32], [9 x i32]* %14, i32 0, i32 3
store i32 1, i32* %16
%17 = getelementptr inbounds [9 x i32], [9 x i32]* %14, i32 0, i32 5
store i32 2, i32* %17
%18 = getelementptr inbounds [9 x i32], [9 x i32]* %14, i32 0, i32 6
store i32 2, i32* %18
%19 = getelementptr inbounds [9 x i32], [9 x i32]* %14, i32 0, i32 7
store i32 2, i32* %19
%20 = getelementptr inbounds [9 x i32], [9 x i32]* %14, i32 0, i32 8
store i32 1, i32* %20
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %21
21: ; preds = %46, %2
%22 = load i32, i32* %6
%23 = icmp slt i32 %22, 10
br i1 %23, label %24, label %58
24: ; preds = %21
%25 = load i32, i32* %3
%26 = urem i32 %25, 3
store i32 %26, i32* %8
%27 = load i32, i32* %4
%28 = urem i32 %27, 3
store i32 %28, i32* %9
%29 = load i32, i32* %8
%30 = load i32, i32* %9
%31 = mul i32 3, %30
%32 = add i32 %29, %31
%33 = zext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds [9 x i32], [9 x i32]* %5, i64 0, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
store i32 %35, i32* %10
store i32 1, i32* %11
store i32 0, i32* %12
br label %36
36: ; preds = %43, %24
%37 = load i32, i32* %12
%38 = load i32, i32* %6
%39 = icmp slt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %46
40: ; preds = %36
%41 = load i32, i32* %11
%42 = mul i32 %41, 3
store i32 %42, i32* %11
br label %43
43: ; preds = %40
%44 = load i32, i32* %12
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %12
br label %36
46: ; preds = %36
%47 = load i32, i32* %11
%48 = load i32, i32* %10
%49 = mul i32 %47, %48
%50 = load i32, i32* %7
%51 = add i32 %50, %49
store i32 %51, i32* %7
%52 = load i32, i32* %3
%53 = udiv i32 %52, 3
store i32 %53, i32* %3
%54 = load i32, i32* %4
%55 = udiv i32 %54, 3
store i32 %55, i32* %4
%56 = load i32, i32* %6
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %6
br label %21
58: ; preds = %21
%59 = load i32, i32* %7
ret i32 %59
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @crazy(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca [9 x i32]
%4 = bitcast [9 x i32]* %3 to i8*
%5 = getelementptr inbounds [9 x i32], [9 x i32]* %3, i64 0, i64 0
store i32 1, i32* %5
%6 = getelementptr inbounds [9 x i32], [9 x i32]* %3, i64 0, i64 3
store i32 1, i32* %6
%7 = getelementptr inbounds [9 x i32], [9 x i32]* %3, i64 0, i64 5
%8 = bitcast i32* %7 to <4 x i32>*
store <4 x i32> <i32 2, i32 2, i32 2, i32 1>, <4 x i32>* %8
br label %9
9: ; preds = %2, %71
%10 = phi i32 [ %0, %2 ], [ %18, %71 ]
%11 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %20, %71 ]
%12 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %75, %71 ]
%13 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %74, %71 ]
%14 = add nsw i32 %12, -1
%15 = lshr i32 %14, 2
%16 = add nuw nsw i32 %15, 1
%17 = urem i32 %10, 3
%18 = udiv i32 %10, 3
%19 = urem i32 %11, 3
%20 = udiv i32 %11, 3
%21 = mul nuw nsw i32 %19, 3
%22 = add nuw nsw i32 %17, %21
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds [9 x i32], [9 x i32]* %3, i64 0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %26, label %71, label %27
27: ; preds = %9
%28 = add nsw i32 %12, -1
%29 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %28, i64 0
%30 = shufflevector <4 x i32> %29, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%31 = and i32 %16, 7
%32 = icmp ult i32 %14, 28
br i1 %32, label %46, label %33
33: ; preds = %27
%34 = and i32 %16, 2147483640
br label %35
35: ; preds = %35, %33
%36 = phi i32 [ 0, %33 ], [ %40, %35 ]
%37 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %33 ], [ %39, %35 ]
%38 = phi i32 [ 0, %33 ], [ %41, %35 ]
%39 = mul <4 x i32> %37, <i32 6561, i32 6561, i32 6561, i32 6561>
%40 = add i32 %36, 32
%41 = add i32 %38, 8
%42 = icmp eq i32 %41, %34
br i1 %42, label %43, label %35
43: ; preds = %35
%44 = mul <4 x i32> %37, <i32 2187, i32 2187, i32 2187, i32 2187>
%45 = or i32 %36, 28
br label %46
46: ; preds = %43, %27
%47 = phi i32 [ undef, %27 ], [ %45, %43 ]
%48 = phi <4 x i32> [ undef, %27 ], [ %44, %43 ]
%49 = phi <4 x i32> [ undef, %27 ], [ %39, %43 ]
%50 = phi i32 [ 0, %27 ], [ %40, %43 ]
%51 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %27 ], [ %39, %43 ]
%52 = icmp eq i32 %31, 0
br i1 %52, label %61, label %53
53: ; preds = %46, %53
%54 = phi i32 [ %58, %53 ], [ %50, %46 ]
%55 = phi <4 x i32> [ %57, %53 ], [ %51, %46 ]
%56 = phi i32 [ %59, %53 ], [ 0, %46 ]
%57 = mul <4 x i32> %55, <i32 3, i32 3, i32 3, i32 3>
%58 = add i32 %54, 4
%59 = add i32 %56, 1
%60 = icmp eq i32 %59, %31
br i1 %60, label %61, label %53
61: ; preds = %53, %46
%62 = phi i32 [ %47, %46 ], [ %54, %53 ]
%63 = phi <4 x i32> [ %48, %46 ], [ %55, %53 ]
%64 = phi <4 x i32> [ %49, %46 ], [ %57, %53 ]
%65 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %62, i64 0
%66 = shufflevector <4 x i32> %65, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%67 = or <4 x i32> %66, <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
%68 = icmp ugt <4 x i32> %67, %30
%69 = select <4 x i1> %68, <4 x i32> %63, <4 x i32> %64
%70 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %69)
br label %71
71: ; preds = %61, %9
%72 = phi i32 [ 1, %9 ], [ %70, %61 ]
%73 = mul i32 %72, %25
%74 = add i32 %73, %13
%75 = add nuw nsw i32 %12, 1
%76 = icmp eq i32 %75, 10
br i1 %76, label %77, label %9
77: ; preds = %71
ret i32 %74
}