#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 uint8_t;
typedef int uint64_t;
typedef scalar_t__ int64_t;

/* Variables and functions */
int UINT64_C(int);
uint8_t nlz(uint64_t u) {
  uint64_t ret = !u;
  uint8_t shift = -!(u & UINT64_C(0xffffffff00000000));
  shift &= 32;
  ret += shift;
  u <<= shift;
  shift = -!(u & UINT64_C(0xffff000000000000));
  shift &= 16;
  ret += shift;
  u <<= shift;
  shift = -!(u & UINT64_C(0xff00000000000000));
  shift &= 8;
  ret += shift;
  u <<= shift;
  shift = -!(u & UINT64_C(0xf000000000000000));
  shift &= 4;
  ret += shift;
  u <<= shift;
  shift = -!(u & UINT64_C(0xc000000000000000));
  shift &= 2;
  ret += shift;
  u <<= shift;
  ret += (int64_t)u >= 0;
  return (uint8_t)ret;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<nlz>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
setne  %al
xor    $0xff,%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
xor    %edi,%edi
call   1030 <UINT64_C@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%ecx
xor    %eax,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
and    $0x20,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
xor    %edi,%edi
call   1030 <UINT64_C@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%ecx
xor    %eax,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
and    $0x10,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
xor    %edi,%edi
call   1030 <UINT64_C@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%ecx
xor    %eax,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
and    $0x8,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
xor    %edi,%edi
call   1030 <UINT64_C@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x14(%rbp),%eax
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%ecx
xor    %eax,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
and    $0x4,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
xor    %edi,%edi
call   1030 <UINT64_C@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x10(%rbp),%eax
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%ecx
xor    %eax,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
and    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
cmp    $0x0,%rax
setge  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<nlz>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edi,%ebx
xor    %ebp,%ebp
test   %edi,%edi
sete   %bpl
xor    %edi,%edi
call   1030 <UINT64_C@plt>
xor    %r14d,%r14d
test   %ebx,%eax
sete   %r14b
shl    $0x5,%r14d
or     %ebp,%r14d
xor    %edi,%edi
call   1030 <UINT64_C@plt>
xor    %ecx,%ecx
test   %ebx,%eax
sete   %cl
shl    $0x4,%ecx
or     %ecx,%r14d
shl    %cl,%ebx
xor    %edi,%edi
call   1030 <UINT64_C@plt>
xor    %ecx,%ecx
test   %eax,%ebx
sete   %cl
lea    (%r14,%rcx,8),%ebp
shl    $0x3,%ecx
shl    %cl,%ebx
xor    %edi,%edi
call   1030 <UINT64_C@plt>
xor    %ecx,%ecx
test   %eax,%ebx
sete   %cl
lea    0x0(%rbp,%rcx,4),%ebp
shl    $0x2,%ecx
shl    %cl,%ebx
xor    %edi,%edi
call   1030 <UINT64_C@plt>
xor    %edx,%edx
test   %eax,%ebx
sete   %dl
mov    %edx,%ecx
add    %edx,%ecx
shl    %cl,%ebx
lea    0x0(%rbp,%rdx,2),%eax
not    %ebx
shr    $0x1f,%ebx
add    %eax,%ebx
mov    %ebx,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @nlz(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%5 = load i32, i32* %2
%6 = icmp ne i32 %5, 0
%7 = xor i1 %6, true
%8 = zext i1 %7 to i32
store i32 %8, i32* %3
%9 = load i32, i32* %2
%10 = call i32 @UINT64_C(i32 0)
%11 = and i32 %9, %10
%12 = icmp ne i32 %11, 0
%13 = xor i1 %12, true
%14 = zext i1 %13 to i32
%15 = sub nsw i32 0, %14
store i32 %15, i32* %4
%16 = load i32, i32* %4
%17 = and i32 %16, 32
store i32 %17, i32* %4
%18 = load i32, i32* %4
%19 = load i32, i32* %3
%20 = add nsw i32 %19, %18
store i32 %20, i32* %3
%21 = load i32, i32* %4
%22 = load i32, i32* %2
%23 = shl i32 %22, %21
store i32 %23, i32* %2
%24 = load i32, i32* %2
%25 = call i32 @UINT64_C(i32 0)
%26 = and i32 %24, %25
%27 = icmp ne i32 %26, 0
%28 = xor i1 %27, true
%29 = zext i1 %28 to i32
%30 = sub nsw i32 0, %29
store i32 %30, i32* %4
%31 = load i32, i32* %4
%32 = and i32 %31, 16
store i32 %32, i32* %4
%33 = load i32, i32* %4
%34 = load i32, i32* %3
%35 = add nsw i32 %34, %33
store i32 %35, i32* %3
%36 = load i32, i32* %4
%37 = load i32, i32* %2
%38 = shl i32 %37, %36
store i32 %38, i32* %2
%39 = load i32, i32* %2
%40 = call i32 @UINT64_C(i32 0)
%41 = and i32 %39, %40
%42 = icmp ne i32 %41, 0
%43 = xor i1 %42, true
%44 = zext i1 %43 to i32
%45 = sub nsw i32 0, %44
store i32 %45, i32* %4
%46 = load i32, i32* %4
%47 = and i32 %46, 8
store i32 %47, i32* %4
%48 = load i32, i32* %4
%49 = load i32, i32* %3
%50 = add nsw i32 %49, %48
store i32 %50, i32* %3
%51 = load i32, i32* %4
%52 = load i32, i32* %2
%53 = shl i32 %52, %51
store i32 %53, i32* %2
%54 = load i32, i32* %2
%55 = call i32 @UINT64_C(i32 0)
%56 = and i32 %54, %55
%57 = icmp ne i32 %56, 0
%58 = xor i1 %57, true
%59 = zext i1 %58 to i32
%60 = sub nsw i32 0, %59
store i32 %60, i32* %4
%61 = load i32, i32* %4
%62 = and i32 %61, 4
store i32 %62, i32* %4
%63 = load i32, i32* %4
%64 = load i32, i32* %3
%65 = add nsw i32 %64, %63
store i32 %65, i32* %3
%66 = load i32, i32* %4
%67 = load i32, i32* %2
%68 = shl i32 %67, %66
store i32 %68, i32* %2
%69 = load i32, i32* %2
%70 = call i32 @UINT64_C(i32 0)
%71 = and i32 %69, %70
%72 = icmp ne i32 %71, 0
%73 = xor i1 %72, true
%74 = zext i1 %73 to i32
%75 = sub nsw i32 0, %74
store i32 %75, i32* %4
%76 = load i32, i32* %4
%77 = and i32 %76, 2
store i32 %77, i32* %4
%78 = load i32, i32* %4
%79 = load i32, i32* %3
%80 = add nsw i32 %79, %78
store i32 %80, i32* %3
%81 = load i32, i32* %4
%82 = load i32, i32* %2
%83 = shl i32 %82, %81
store i32 %83, i32* %2
%84 = load i32, i32* %2
%85 = sext i32 %84 to i64
%86 = icmp sge i64 %85, 0
%87 = zext i1 %86 to i32
%88 = load i32, i32* %3
%89 = add nsw i32 %88, %87
store i32 %89, i32* %3
%90 = load i32, i32* %3
ret i32 %90
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @nlz(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 0
%3 = zext i1 %2 to i32
%4 = tail call i32 @UINT64_C(i32 0)
%5 = and i32 %4, %0
%6 = icmp eq i32 %5, 0
%7 = select i1 %6, i32 32, i32 0
%8 = or i32 %7, %3
%9 = tail call i32 @UINT64_C(i32 0)
%10 = and i32 %9, %0
%11 = icmp eq i32 %10, 0
%12 = select i1 %11, i32 16, i32 0
%13 = or i32 %8, %12
%14 = shl i32 %0, %12
%15 = tail call i32 @UINT64_C(i32 0)
%16 = and i32 %14, %15
%17 = icmp eq i32 %16, 0
%18 = select i1 %17, i32 8, i32 0
%19 = or i32 %13, %18
%20 = shl i32 %14, %18
%21 = tail call i32 @UINT64_C(i32 0)
%22 = and i32 %20, %21
%23 = icmp eq i32 %22, 0
%24 = select i1 %23, i32 4, i32 0
%25 = or i32 %19, %24
%26 = shl i32 %20, %24
%27 = tail call i32 @UINT64_C(i32 0)
%28 = and i32 %26, %27
%29 = icmp eq i32 %28, 0
%30 = select i1 %29, i32 2, i32 0
%31 = or i32 %25, %30
%32 = shl i32 %26, %30
%33 = xor i32 %32, -1
%34 = lshr i32 %33, 31
%35 = add nuw nsw i32 %31, %34
ret i32 %35
}