int nextSmall(int x, int n) {
  int k;
  int size = 8 * sizeof(int);
  int bit;
  int mask;
  for (k = 0; k < size; k++)
    if (((x >> k & 0x1) == 0) && ((x >> (k + 1) & 0x1) == 1))
      break;
  bit = 0x1 << (k + 1);
  mask = ~bit;
  x = x & mask;
  bit = 0x1 << k;
  x = x | bit;
  return x;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<nextSmall>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movl   $0x20,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1167 <nextSmall+0x67>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1154 <nextSmall+0x54>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
sar    %cl,%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x1,%eax
jne    1154 <nextSmall+0x54>
jmp    1167 <nextSmall+0x67>
jmp    1159 <nextSmall+0x59>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1118 <nextSmall+0x18>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
or     -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<nextSmall>:
xor    %eax,%eax
jmp    1118 <nextSmall+0x18>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x2,%eax
cmp    $0x20,%eax
je     113b <nextSmall+0x3b>
bt     %eax,%edi
jb     1128 <nextSmall+0x28>
mov    %edi,%edx
mov    %eax,%ecx
shr    %cl,%edx
test   $0x2,%dl
jne    1142 <nextSmall+0x42>
lea    0x1(%rax),%ecx
bt     %ecx,%edi
jb     1110 <nextSmall+0x10>
mov    %edi,%edx
shr    %cl,%edx
test   $0x2,%dl
je     1110 <nextSmall+0x10>
jmp    1144 <nextSmall+0x44>
mov    $0x20,%ecx
jmp    1144 <nextSmall+0x44>
mov    %eax,%ecx
mov    $0x2,%eax
shl    %cl,%eax
not    %eax
and    %edi,%eax
bts    %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @nextSmall(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 32, i32* %6
store i32 0, i32* %5
br label %9
9: ; preds = %28, %2
%10 = load i32, i32* %5
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %31
13: ; preds = %9
%14 = load i32, i32* %3
%15 = load i32, i32* %5
%16 = ashr i32 %14, %15
%17 = and i32 %16, 1
%18 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %27
19: ; preds = %13
%20 = load i32, i32* %3
%21 = load i32, i32* %5
%22 = add nsw i32 %21, 1
%23 = ashr i32 %20, %22
%24 = and i32 %23, 1
%25 = icmp eq i32 %24, 1
br i1 %25, label %26, label %27
26: ; preds = %19
br label %31
27: ; preds = %19, %13
br label %28
28: ; preds = %27
%29 = load i32, i32* %5
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %5
br label %9
31: ; preds = %26, %9
%32 = load i32, i32* %5
%33 = add nsw i32 %32, 1
%34 = shl i32 1, %33
store i32 %34, i32* %7
%35 = load i32, i32* %7
%36 = xor i32 %35, -1
store i32 %36, i32* %8
%37 = load i32, i32* %3
%38 = load i32, i32* %8
%39 = and i32 %37, %38
store i32 %39, i32* %3
%40 = load i32, i32* %5
%41 = shl i32 1, %40
store i32 %41, i32* %7
%42 = load i32, i32* %3
%43 = load i32, i32* %7
%44 = or i32 %42, %43
store i32 %44, i32* %3
%45 = load i32, i32* %3
ret i32 %45
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @nextSmall(i32 %0, i32 %1) {
br label %3
3: ; preds = %21, %2
%4 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %22, %21 ]
%5 = shl nuw i32 1, %4
%6 = and i32 %5, %0
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %12
8: ; preds = %3
%9 = shl i32 2, %4
%10 = and i32 %9, %0
%11 = icmp eq i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %24
12: ; preds = %3, %8
%13 = or i32 %4, 1
%14 = shl nuw i32 1, %13
%15 = and i32 %14, %0
%16 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %21
17: ; preds = %12
%18 = shl i32 2, %13
%19 = and i32 %18, %0
%20 = icmp eq i32 %19, 0
br i1 %20, label %21, label %24
21: ; preds = %17, %12
%22 = add nuw nsw i32 %4, 2
%23 = icmp eq i32 %22, 32
br i1 %23, label %24, label %3
24: ; preds = %21, %17, %8
%25 = phi i32 [ %4, %8 ], [ %13, %17 ], [ 32, %21 ]
%26 = shl i32 2, %25
%27 = xor i32 %26, -1
%28 = and i32 %27, %0
%29 = shl nuw i32 1, %25
%30 = or i32 %28, %29
ret i32 %30
}