int log2i(unsigned int n) {
  unsigned int r, s;
  r = (n > 0xFFFFUL) << 4;
  n >>= r;
  s = (n > 0xFFUL) << 3;
  n >>= s;
  r |= s;
  s = (n > 0xFUL) << 2;
  n >>= s;
  r |= s;
  s = (n > 0x3UL) << 1;
  n >>= s;
  r |= s;
  return (int)(r | (n >> 1));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<log2i>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cmp    $0xffff,%rax
seta   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
shl    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
shr    %cl,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cmp    $0xff,%rax
seta   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
shl    $0x3,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
shr    %cl,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
or     -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cmp    $0xf,%rax
seta   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
shl    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
shr    %cl,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
or     -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cmp    $0x3,%rax
seta   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
shr    %cl,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
or     -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
shr    $0x1,%ecx
or     %ecx,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<log2i>:
xor    %eax,%eax
cmp    $0x10000,%edi
setae  %al
shl    $0x4,%eax
mov    %eax,%ecx
shr    %cl,%edi
xor    %edx,%edx
cmp    $0x100,%edi
setae  %dl
lea    0x0(,%rdx,8),%ecx
shr    %cl,%edi
xor    %esi,%esi
cmp    $0x10,%edi
setae  %sil
lea    0x0(,%rsi,4),%ecx
shr    %cl,%edi
lea    (%rax,%rdx,8),%eax
xor    %edx,%edx
cmp    $0x4,%edi
setae  %dl
lea    (%rdx,%rdx,1),%ecx
shr    %cl,%edi
lea    (%rax,%rsi,4),%eax
lea    (%rax,%rdx,2),%eax
shr    %edi
or     %edi,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @log2i(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%5 = load i32, i32* %2
%6 = zext i32 %5 to i64
%7 = icmp ugt i64 %6, 65535
%8 = zext i1 %7 to i32
%9 = shl i32 %8, 4
store i32 %9, i32* %3
%10 = load i32, i32* %3
%11 = load i32, i32* %2
%12 = lshr i32 %11, %10
store i32 %12, i32* %2
%13 = load i32, i32* %2
%14 = zext i32 %13 to i64
%15 = icmp ugt i64 %14, 255
%16 = zext i1 %15 to i32
%17 = shl i32 %16, 3
store i32 %17, i32* %4
%18 = load i32, i32* %4
%19 = load i32, i32* %2
%20 = lshr i32 %19, %18
store i32 %20, i32* %2
%21 = load i32, i32* %4
%22 = load i32, i32* %3
%23 = or i32 %22, %21
store i32 %23, i32* %3
%24 = load i32, i32* %2
%25 = zext i32 %24 to i64
%26 = icmp ugt i64 %25, 15
%27 = zext i1 %26 to i32
%28 = shl i32 %27, 2
store i32 %28, i32* %4
%29 = load i32, i32* %4
%30 = load i32, i32* %2
%31 = lshr i32 %30, %29
store i32 %31, i32* %2
%32 = load i32, i32* %4
%33 = load i32, i32* %3
%34 = or i32 %33, %32
store i32 %34, i32* %3
%35 = load i32, i32* %2
%36 = zext i32 %35 to i64
%37 = icmp ugt i64 %36, 3
%38 = zext i1 %37 to i32
%39 = shl i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %4
%40 = load i32, i32* %4
%41 = load i32, i32* %2
%42 = lshr i32 %41, %40
store i32 %42, i32* %2
%43 = load i32, i32* %4
%44 = load i32, i32* %3
%45 = or i32 %44, %43
store i32 %45, i32* %3
%46 = load i32, i32* %3
%47 = load i32, i32* %2
%48 = lshr i32 %47, 1
%49 = or i32 %46, %48
ret i32 %49
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @log2i(i32 %0) {
%2 = icmp ugt i32 %0, 65535
%3 = select i1 %2, i32 16, i32 0
%4 = lshr i32 %0, %3
%5 = icmp ugt i32 %4, 255
%6 = select i1 %5, i32 8, i32 0
%7 = lshr i32 %4, %6
%8 = or i32 %6, %3
%9 = icmp ugt i32 %7, 15
%10 = select i1 %9, i32 4, i32 0
%11 = lshr i32 %7, %10
%12 = or i32 %8, %10
%13 = icmp ugt i32 %11, 3
%14 = select i1 %13, i32 2, i32 0
%15 = lshr i32 %11, %14
%16 = or i32 %12, %14
%17 = lshr i32 %15, 1
%18 = or i32 %16, %17
ret i32 %18
}