int bitCount(int x) {
  int mask_1 = 0x55;
  int mask_2 = 0x33;
  int mask_3 = 0x0f;
  int mask_4 = 0xff + (0xff << 16);
  int mask_5 = 0xff + (0xff << 8);
  mask_1 = mask_1 + (mask_1 << 8);
  mask_1 = mask_1 + (mask_1 << 16);
  mask_2 = mask_2 + (mask_2 << 8);
  mask_2 = mask_2 + (mask_2 << 16);
  mask_3 = mask_3 + (mask_3 << 8);
  mask_3 = mask_3 + (mask_3 << 16);
  x = (x & mask_1) + (x >> 1 & mask_1);
  x = (x & mask_2) + (x >> 2 & mask_2);
  x = (x & mask_3) + (x >> 4 & mask_3);
  x = (x & mask_4) + (x >> 8 & mask_4);
  x = (x & mask_5) + (x >> 16 & mask_5);
  return x;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bitCount>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x55,-0x8(%rbp)
movl   $0x33,-0xc(%rbp)
movl   $0xf,-0x10(%rbp)
movl   $0xff00ff,-0x14(%rbp)
movl   $0xffff,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shl    $0x8,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shl    $0x10,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
shl    $0x8,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
shl    $0x10,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    $0x8,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    $0x10,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sar    $0x1,%ecx
and    -0x8(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sar    $0x2,%ecx
and    -0xc(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sar    $0x4,%ecx
and    -0x10(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sar    $0x8,%ecx
and    -0x14(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
sar    $0x10,%ecx
and    -0x18(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bitCount>:
mov    %edi,%eax
and    $0x55555555,%eax
shr    %edi
and    $0x55555555,%edi
add    %edi,%eax
mov    %eax,%ecx
and    $0x33333333,%ecx
shr    $0x2,%eax
and    $0x13333333,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,%ecx
and    $0x7070707,%ecx
shr    $0x4,%eax
and    $0x7070707,%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,%ecx
and    $0xf000f,%ecx
shr    $0x8,%eax
and    $0xf000f,%eax
add    %ecx,%eax
movzwl %ax,%ecx
shr    $0x10,%eax
add    %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @bitCount(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 85, i32* %3
store i32 51, i32* %4
store i32 15, i32* %5
store i32 16711935, i32* %6
store i32 65535, i32* %7
%8 = load i32, i32* %3
%9 = load i32, i32* %3
%10 = shl i32 %9, 8
%11 = add nsw i32 %8, %10
store i32 %11, i32* %3
%12 = load i32, i32* %3
%13 = load i32, i32* %3
%14 = shl i32 %13, 16
%15 = add nsw i32 %12, %14
store i32 %15, i32* %3
%16 = load i32, i32* %4
%17 = load i32, i32* %4
%18 = shl i32 %17, 8
%19 = add nsw i32 %16, %18
store i32 %19, i32* %4
%20 = load i32, i32* %4
%21 = load i32, i32* %4
%22 = shl i32 %21, 16
%23 = add nsw i32 %20, %22
store i32 %23, i32* %4
%24 = load i32, i32* %5
%25 = load i32, i32* %5
%26 = shl i32 %25, 8
%27 = add nsw i32 %24, %26
store i32 %27, i32* %5
%28 = load i32, i32* %5
%29 = load i32, i32* %5
%30 = shl i32 %29, 16
%31 = add nsw i32 %28, %30
store i32 %31, i32* %5
%32 = load i32, i32* %2
%33 = load i32, i32* %3
%34 = and i32 %32, %33
%35 = load i32, i32* %2
%36 = ashr i32 %35, 1
%37 = load i32, i32* %3
%38 = and i32 %36, %37
%39 = add nsw i32 %34, %38
store i32 %39, i32* %2
%40 = load i32, i32* %2
%41 = load i32, i32* %4
%42 = and i32 %40, %41
%43 = load i32, i32* %2
%44 = ashr i32 %43, 2
%45 = load i32, i32* %4
%46 = and i32 %44, %45
%47 = add nsw i32 %42, %46
store i32 %47, i32* %2
%48 = load i32, i32* %2
%49 = load i32, i32* %5
%50 = and i32 %48, %49
%51 = load i32, i32* %2
%52 = ashr i32 %51, 4
%53 = load i32, i32* %5
%54 = and i32 %52, %53
%55 = add nsw i32 %50, %54
store i32 %55, i32* %2
%56 = load i32, i32* %2
%57 = load i32, i32* %6
%58 = and i32 %56, %57
%59 = load i32, i32* %2
%60 = ashr i32 %59, 8
%61 = load i32, i32* %6
%62 = and i32 %60, %61
%63 = add nsw i32 %58, %62
store i32 %63, i32* %2
%64 = load i32, i32* %2
%65 = load i32, i32* %7
%66 = and i32 %64, %65
%67 = load i32, i32* %2
%68 = ashr i32 %67, 16
%69 = load i32, i32* %7
%70 = and i32 %68, %69
%71 = add nsw i32 %66, %70
store i32 %71, i32* %2
%72 = load i32, i32* %2
ret i32 %72
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @bitCount(i32 %0) {
%2 = and i32 %0, 1431655765
%3 = lshr i32 %0, 1
%4 = and i32 %3, 1431655765
%5 = add nuw nsw i32 %4, %2
%6 = and i32 %5, 858993459
%7 = lshr i32 %5, 2
%8 = and i32 %7, 322122547
%9 = add nuw nsw i32 %8, %6
%10 = and i32 %9, 117901063
%11 = lshr i32 %9, 4
%12 = and i32 %11, 117901063
%13 = add nuw nsw i32 %12, %10
%14 = and i32 %13, 983055
%15 = lshr i32 %13, 8
%16 = and i32 %15, 983055
%17 = add nuw nsw i32 %16, %14
%18 = and i32 %17, 31
%19 = lshr i32 %17, 16
%20 = add nuw nsw i32 %18, %19
ret i32 %20
}