long power(long num, long pow) {
  if (num == 0)
    return 0;
  else if (pow == 0)
    return 1;
  long result = 1;
  long power_mask = 1;
  while (power_mask < pow)
    power_mask <<= 1;
  while (power_mask > 0) {
    result = result * result;
    if (power_mask & pow)
      result = result * num;
    power_mask >>= 1;
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<power>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1124 <power+0x24>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    11c5 <power+0xc5>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    113c <power+0x3c>
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    11c5 <power+0xc5>
jmp    1141 <power+0x41>
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jge    1170 <power+0x70>
mov    -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1151 <power+0x51>
jmp    1175 <power+0x75>
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
jle    11bd <power+0xbd>
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
and    -0x18(%rbp),%rax
cmp    $0x0,%rax
je     11ac <power+0xac>
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
sar    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1175 <power+0x75>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<power>:
test   %rdi,%rdi
je     114f <power+0x4f>
mov    $0x1,%eax
test   %rsi,%rsi
je     114e <power+0x4e>
nop
mov    %rax,%rcx
add    %rax,%rax
cmp    %rsi,%rcx
jl     1110 <power+0x10>
test   %rcx,%rcx
jle    1152 <power+0x52>
mov    $0x1,%r8d
mov    $0x1,%eax
mov    %rcx,%r9
xchg   %ax,%ax
imul   %rax,%rax
test   %rsi,%rcx
mov    %rdi,%rdx
cmove  %r8,%rdx
imul   %rdx,%rax
shr    %r9
cmp    $0x1,%rcx
mov    %r9,%rcx
ja     1130 <power+0x30>
ret
xor    %eax,%eax
ret
mov    $0x1,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @power(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
%8 = load i64, i64* %4
%9 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %11
10: ; preds = %2
store i64 0, i64* %3
br label %45
11: ; preds = %2
%12 = load i64, i64* %5
%13 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %11
store i64 1, i64* %3
br label %45
15: ; preds = %11
br label %16
16: ; preds = %15
store i64 1, i64* %6
store i64 1, i64* %7
br label %17
17: ; preds = %21, %16
%18 = load i64, i64* %7
%19 = load i64, i64* %5
%20 = icmp slt i64 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %24
21: ; preds = %17
%22 = load i64, i64* %7
%23 = shl i64 %22, 1
store i64 %23, i64* %7
br label %17
24: ; preds = %17
br label %25
25: ; preds = %40, %24
%26 = load i64, i64* %7
%27 = icmp sgt i64 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %43
28: ; preds = %25
%29 = load i64, i64* %6
%30 = load i64, i64* %6
%31 = mul nsw i64 %29, %30
store i64 %31, i64* %6
%32 = load i64, i64* %7
%33 = load i64, i64* %5
%34 = and i64 %32, %33
%35 = icmp ne i64 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %40
36: ; preds = %28
%37 = load i64, i64* %6
%38 = load i64, i64* %4
%39 = mul nsw i64 %37, %38
store i64 %39, i64* %6
br label %40
40: ; preds = %36, %28
%41 = load i64, i64* %7
%42 = ashr i64 %41, 1
store i64 %42, i64* %7
br label %25
43: ; preds = %25
%44 = load i64, i64* %6
store i64 %44, i64* %3
br label %45
45: ; preds = %43, %14, %10
%46 = load i64, i64* %3
ret i64 %46
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @power(i64 %0, i64 %1) {
%3 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %3, label %22, label %4
4: ; preds = %2
%5 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %5, label %22, label %6
6: ; preds = %4, %6
%7 = phi i64 [ %9, %6 ], [ 1, %4 ]
%8 = icmp slt i64 %7, %1
%9 = shl i64 %7, 1
br i1 %8, label %6, label %10
10: ; preds = %6
%11 = icmp sgt i64 %7, 0
br i1 %11, label %12, label %22
12: ; preds = %10, %12
%13 = phi i64 [ %20, %12 ], [ %7, %10 ]
%14 = phi i64 [ %19, %12 ], [ 1, %10 ]
%15 = mul nsw i64 %14, %14
%16 = and i64 %13, %1
%17 = icmp eq i64 %16, 0
%18 = select i1 %17, i64 1, i64 %0
%19 = mul nsw i64 %15, %18
%20 = lshr i64 %13, 1
%21 = icmp ult i64 %13, 2
br i1 %21, label %22, label %12
22: ; preds = %12, %10, %4, %2
%23 = phi i64 [ 0, %2 ], [ 1, %4 ], [ 1, %10 ], [ %19, %12 ]
ret i64 %23
}