#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 uint16_t;

/* Variables and functions */
void Update(uint16_t *state, uint16_t *t1, uint16_t *t2, uint16_t *t3,
            uint16_t *stream) {
  uint16_t x1, x2, x3;
  x1 = (state[3] << 2) ^ (state[4] >> 14);
  x2 = (state[4] << 13) ^ (state[5] >> 3);
  *t1 = x1 ^ x2;
  x1 = (state[9] << 2) ^ (state[10] >> 14);
  x2 = (state[10] << 1) ^ (state[11] >> 15);
  *t2 = x1 ^ x2;
  x1 = (state[14] << 3) ^ (state[15] >> 13);
  x2 = state[17];
  *t3 = x1 ^ x2;
  *stream ^= *t1 ^ *t2 ^ *t3;
  x1 = (state[4] << 11) ^ (state[5] >> 5);
  x2 = (state[4] << 12) ^ (state[5] >> 4);
  x3 = (state[9] << 11) ^ (state[10] >> 5);
  *t1 ^= (x1 & x2) ^ x3;
  x1 = (state[9] << 15) ^ (state[10] >> 1);
  x2 = state[10];
  x3 = (state[15] << 8) ^ (state[16] >> 8);
  *t2 ^= (x1 & x2) ^ x3;
  x1 = (state[16] << 14) ^ (state[17] >> 2);
  x2 = (state[16] << 15) ^ (state[17] >> 1);
  x3 = (state[3] << 5) ^ (state[4] >> 11);
  *t3 ^= (x1 & x2) ^ x3;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Update>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0xc(%rax),%eax
shl    $0x2,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x10(%rcx),%ecx
sar    $0xe,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%eax
shl    $0xd,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x14(%rcx),%ecx
sar    $0x3,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
xor    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x24(%rax),%eax
shl    $0x2,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x28(%rcx),%ecx
sar    $0xe,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x28(%rax),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x2c(%rcx),%ecx
sar    $0xf,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
xor    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x38(%rax),%eax
shl    $0x3,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x3c(%rcx),%ecx
sar    $0xd,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x44(%rax),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
xor    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%eax
shl    $0xb,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x14(%rcx),%ecx
sar    $0x5,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%eax
shl    $0xc,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x14(%rcx),%ecx
sar    $0x4,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x24(%rax),%eax
shl    $0xb,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x28(%rcx),%ecx
sar    $0x5,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
and    -0x30(%rbp),%ecx
xor    -0x34(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x24(%rax),%eax
shl    $0xf,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x28(%rcx),%ecx
sar    $0x1,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x28(%rax),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x3c(%rax),%eax
shl    $0x8,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x40(%rcx),%ecx
sar    $0x8,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
and    -0x30(%rbp),%ecx
xor    -0x34(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x40(%rax),%eax
shl    $0xe,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x44(%rcx),%ecx
sar    $0x2,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x40(%rax),%eax
shl    $0xf,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x44(%rcx),%ecx
sar    $0x1,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0xc(%rax),%eax
shl    $0x5,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    0x10(%rcx),%ecx
sar    $0xb,%ecx
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
and    -0x30(%rbp),%ecx
xor    -0x34(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Update>:
mov    0xc(%rdi),%r9d
mov    0x10(%rdi),%r10d
shl    $0x2,%r9d
mov    %r10d,%r11d
sar    $0xe,%r11d
xor    %r9d,%r11d
shl    $0xd,%r10d
mov    0x14(%rdi),%eax
sar    $0x3,%eax
xor    %r10d,%eax
xor    %r11d,%eax
mov    %eax,(%rsi)
mov    0x24(%rdi),%r9d
mov    0x28(%rdi),%r10d
shl    $0x2,%r9d
mov    %r10d,%r11d
sar    $0xe,%r11d
xor    %r9d,%r11d
add    %r10d,%r10d
mov    0x2c(%rdi),%eax
sar    $0xf,%eax
xor    %r10d,%eax
xor    %r11d,%eax
mov    %eax,(%rdx)
mov    0x38(%rdi),%r9d
mov    0x3c(%rdi),%eax
shl    $0x3,%r9d
sar    $0xd,%eax
xor    %r9d,%eax
xor    0x44(%rdi),%eax
mov    %eax,(%rcx)
xor    (%rsi),%eax
xor    (%rdx),%eax
xor    %eax,(%r8)
mov    0x10(%rdi),%r8d
mov    0x14(%rdi),%r11d
mov    %r8d,%r9d
shl    $0xb,%r9d
mov    %r11d,%r10d
sar    $0x5,%r10d
xor    %r9d,%r10d
shl    $0xc,%r8d
sar    $0x4,%r11d
xor    %r8d,%r11d
and    %r10d,%r11d
mov    0x24(%rdi),%r8d
shl    $0xb,%r8d
mov    0x28(%rdi),%eax
sar    $0x5,%eax
xor    %r8d,%eax
xor    %r11d,%eax
xor    %eax,(%rsi)
mov    0x24(%rdi),%eax
mov    0x28(%rdi),%r8d
shl    $0xf,%eax
mov    %r8d,%esi
sar    %esi
xor    %eax,%esi
mov    0x3c(%rdi),%r9d
shl    $0x8,%r9d
mov    0x40(%rdi),%eax
sar    $0x8,%eax
xor    %r9d,%eax
and    %r8d,%esi
xor    %eax,%esi
xor    %esi,(%rdx)
mov    0x40(%rdi),%eax
mov    %eax,%r8d
shl    $0xe,%r8d
mov    0x44(%rdi),%esi
mov    %esi,%edx
sar    $0x2,%edx
xor    %r8d,%edx
shl    $0xf,%eax
sar    %esi
xor    %eax,%esi
and    %edx,%esi
mov    0xc(%rdi),%eax
mov    0x10(%rdi),%edx
shl    $0x5,%eax
sar    $0xb,%edx
xor    %eax,%edx
xor    %esi,%edx
xor    %edx,(%rcx)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @Update(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
%12 = alloca i32
%13 = 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
%14 = load i32*, i32** %6
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %14, i64 3
%16 = load i32, i32* %15
%17 = shl i32 %16, 2
%18 = load i32*, i32** %6
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 4
%20 = load i32, i32* %19
%21 = ashr i32 %20, 14
%22 = xor i32 %17, %21
store i32 %22, i32* %11
%23 = load i32*, i32** %6
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 4
%25 = load i32, i32* %24
%26 = shl i32 %25, 13
%27 = load i32*, i32** %6
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 5
%29 = load i32, i32* %28
%30 = ashr i32 %29, 3
%31 = xor i32 %26, %30
store i32 %31, i32* %12
%32 = load i32, i32* %11
%33 = load i32, i32* %12
%34 = xor i32 %32, %33
%35 = load i32*, i32** %7
store i32 %34, i32* %35
%36 = load i32*, i32** %6
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 9
%38 = load i32, i32* %37
%39 = shl i32 %38, 2
%40 = load i32*, i32** %6
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 10
%42 = load i32, i32* %41
%43 = ashr i32 %42, 14
%44 = xor i32 %39, %43
store i32 %44, i32* %11
%45 = load i32*, i32** %6
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 10
%47 = load i32, i32* %46
%48 = shl i32 %47, 1
%49 = load i32*, i32** %6
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 11
%51 = load i32, i32* %50
%52 = ashr i32 %51, 15
%53 = xor i32 %48, %52
store i32 %53, i32* %12
%54 = load i32, i32* %11
%55 = load i32, i32* %12
%56 = xor i32 %54, %55
%57 = load i32*, i32** %8
store i32 %56, i32* %57
%58 = load i32*, i32** %6
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 14
%60 = load i32, i32* %59
%61 = shl i32 %60, 3
%62 = load i32*, i32** %6
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 15
%64 = load i32, i32* %63
%65 = ashr i32 %64, 13
%66 = xor i32 %61, %65
store i32 %66, i32* %11
%67 = load i32*, i32** %6
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 17
%69 = load i32, i32* %68
store i32 %69, i32* %12
%70 = load i32, i32* %11
%71 = load i32, i32* %12
%72 = xor i32 %70, %71
%73 = load i32*, i32** %9
store i32 %72, i32* %73
%74 = load i32*, i32** %7
%75 = load i32, i32* %74
%76 = load i32*, i32** %8
%77 = load i32, i32* %76
%78 = xor i32 %75, %77
%79 = load i32*, i32** %9
%80 = load i32, i32* %79
%81 = xor i32 %78, %80
%82 = load i32*, i32** %10
%83 = load i32, i32* %82
%84 = xor i32 %83, %81
store i32 %84, i32* %82
%85 = load i32*, i32** %6
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 4
%87 = load i32, i32* %86
%88 = shl i32 %87, 11
%89 = load i32*, i32** %6
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %89, i64 5
%91 = load i32, i32* %90
%92 = ashr i32 %91, 5
%93 = xor i32 %88, %92
store i32 %93, i32* %11
%94 = load i32*, i32** %6
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i64 4
%96 = load i32, i32* %95
%97 = shl i32 %96, 12
%98 = load i32*, i32** %6
%99 = getelementptr inbounds i32, i32* %98, i64 5
%100 = load i32, i32* %99
%101 = ashr i32 %100, 4
%102 = xor i32 %97, %101
store i32 %102, i32* %12
%103 = load i32*, i32** %6
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %103, i64 9
%105 = load i32, i32* %104
%106 = shl i32 %105, 11
%107 = load i32*, i32** %6
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %107, i64 10
%109 = load i32, i32* %108
%110 = ashr i32 %109, 5
%111 = xor i32 %106, %110
store i32 %111, i32* %13
%112 = load i32, i32* %11
%113 = load i32, i32* %12
%114 = and i32 %112, %113
%115 = load i32, i32* %13
%116 = xor i32 %114, %115
%117 = load i32*, i32** %7
%118 = load i32, i32* %117
%119 = xor i32 %118, %116
store i32 %119, i32* %117
%120 = load i32*, i32** %6
%121 = getelementptr inbounds i32, i32* %120, i64 9
%122 = load i32, i32* %121
%123 = shl i32 %122, 15
%124 = load i32*, i32** %6
%125 = getelementptr inbounds i32, i32* %124, i64 10
%126 = load i32, i32* %125
%127 = ashr i32 %126, 1
%128 = xor i32 %123, %127
store i32 %128, i32* %11
%129 = load i32*, i32** %6
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %129, i64 10
%131 = load i32, i32* %130
store i32 %131, i32* %12
%132 = load i32*, i32** %6
%133 = getelementptr inbounds i32, i32* %132, i64 15
%134 = load i32, i32* %133
%135 = shl i32 %134, 8
%136 = load i32*, i32** %6
%137 = getelementptr inbounds i32, i32* %136, i64 16
%138 = load i32, i32* %137
%139 = ashr i32 %138, 8
%140 = xor i32 %135, %139
store i32 %140, i32* %13
%141 = load i32, i32* %11
%142 = load i32, i32* %12
%143 = and i32 %141, %142
%144 = load i32, i32* %13
%145 = xor i32 %143, %144
%146 = load i32*, i32** %8
%147 = load i32, i32* %146
%148 = xor i32 %147, %145
store i32 %148, i32* %146
%149 = load i32*, i32** %6
%150 = getelementptr inbounds i32, i32* %149, i64 16
%151 = load i32, i32* %150
%152 = shl i32 %151, 14
%153 = load i32*, i32** %6
%154 = getelementptr inbounds i32, i32* %153, i64 17
%155 = load i32, i32* %154
%156 = ashr i32 %155, 2
%157 = xor i32 %152, %156
store i32 %157, i32* %11
%158 = load i32*, i32** %6
%159 = getelementptr inbounds i32, i32* %158, i64 16
%160 = load i32, i32* %159
%161 = shl i32 %160, 15
%162 = load i32*, i32** %6
%163 = getelementptr inbounds i32, i32* %162, i64 17
%164 = load i32, i32* %163
%165 = ashr i32 %164, 1
%166 = xor i32 %161, %165
store i32 %166, i32* %12
%167 = load i32*, i32** %6
%168 = getelementptr inbounds i32, i32* %167, i64 3
%169 = load i32, i32* %168
%170 = shl i32 %169, 5
%171 = load i32*, i32** %6
%172 = getelementptr inbounds i32, i32* %171, i64 4
%173 = load i32, i32* %172
%174 = ashr i32 %173, 11
%175 = xor i32 %170, %174
store i32 %175, i32* %13
%176 = load i32, i32* %11
%177 = load i32, i32* %12
%178 = and i32 %176, %177
%179 = load i32, i32* %13
%180 = xor i32 %178, %179
%181 = load i32*, i32** %9
%182 = load i32, i32* %181
%183 = xor i32 %182, %180
store i32 %183, i32* %181
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @Update(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture %3, i32* nocapture %4) {
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 3
%7 = load i32, i32* %6
%8 = shl i32 %7, 2
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 4
%10 = load i32, i32* %9
%11 = ashr i32 %10, 14
%12 = shl i32 %10, 13
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 5
%14 = load i32, i32* %13
%15 = ashr i32 %14, 3
%16 = xor i32 %11, %8
%17 = xor i32 %16, %12
%18 = xor i32 %17, %15
store i32 %18, i32* %1
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 9
%20 = load i32, i32* %19
%21 = shl i32 %20, 2
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 10
%23 = load i32, i32* %22
%24 = ashr i32 %23, 14
%25 = shl i32 %23, 1
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 11
%27 = load i32, i32* %26
%28 = ashr i32 %27, 15
%29 = xor i32 %24, %21
%30 = xor i32 %29, %25
%31 = xor i32 %30, %28
store i32 %31, i32* %2
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 14
%33 = load i32, i32* %32
%34 = shl i32 %33, 3
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 15
%36 = load i32, i32* %35
%37 = ashr i32 %36, 13
%38 = xor i32 %37, %34
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 17
%40 = load i32, i32* %39
%41 = xor i32 %38, %40
store i32 %41, i32* %3
%42 = load i32, i32* %1
%43 = load i32, i32* %2
%44 = load i32, i32* %4
%45 = xor i32 %41, %42
%46 = xor i32 %45, %43
%47 = xor i32 %46, %44
store i32 %47, i32* %4
%48 = load i32, i32* %9
%49 = shl i32 %48, 11
%50 = load i32, i32* %13
%51 = ashr i32 %50, 5
%52 = xor i32 %51, %49
%53 = shl i32 %48, 12
%54 = ashr i32 %50, 4
%55 = xor i32 %54, %53
%56 = load i32, i32* %19
%57 = shl i32 %56, 11
%58 = load i32, i32* %22
%59 = ashr i32 %58, 5
%60 = xor i32 %59, %57
%61 = and i32 %52, %55
%62 = xor i32 %60, %61
%63 = load i32, i32* %1
%64 = xor i32 %62, %63
store i32 %64, i32* %1
%65 = load i32, i32* %19
%66 = shl i32 %65, 15
%67 = load i32, i32* %22
%68 = ashr i32 %67, 1
%69 = xor i32 %68, %66
%70 = load i32, i32* %35
%71 = shl i32 %70, 8
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 16
%73 = load i32, i32* %72
%74 = ashr i32 %73, 8
%75 = xor i32 %74, %71
%76 = and i32 %69, %67
%77 = xor i32 %75, %76
%78 = load i32, i32* %2
%79 = xor i32 %77, %78
store i32 %79, i32* %2
%80 = load i32, i32* %72
%81 = shl i32 %80, 14
%82 = load i32, i32* %39
%83 = ashr i32 %82, 2
%84 = xor i32 %83, %81
%85 = shl i32 %80, 15
%86 = ashr i32 %82, 1
%87 = xor i32 %86, %85
%88 = load i32, i32* %6
%89 = shl i32 %88, 5
%90 = load i32, i32* %9
%91 = ashr i32 %90, 11
%92 = xor i32 %91, %89
%93 = and i32 %84, %87
%94 = xor i32 %92, %93
%95 = load i32, i32* %3
%96 = xor i32 %94, %95
store i32 %96, i32* %3
ret void
}