int fast_sqrt(int x) {
  int res = 0;
  int one = 1 << 30;
  int resone;
  while (one > x)
    one >>= 2;
  while (one != 0) {
    resone = res + one;
    if (x >= resone) {
      x -= resone;
      res += one << 1;
    }
    res >>= 1;
    one >>= 2;
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fast_sqrt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x40000000,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jle    112f <fast_sqrt+0x2f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1115 <fast_sqrt+0x15>
jmp    1134 <fast_sqrt+0x34>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     1181 <fast_sqrt+0x81>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jl     116a <fast_sqrt+0x6a>
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1134 <fast_sqrt+0x34>
mov    -0x8(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fast_sqrt>:
mov    $0x40000000,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %eax,%ecx
shr    $0x2,%eax
cmp    %edi,%ecx
jg     1110 <fast_sqrt+0x10>
test   %ecx,%ecx
je     1155 <fast_sqrt+0x55>
xor    %r8d,%r8d
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
lea    (%rcx,%rsi,1),%edx
lea    (%rcx,%rcx,1),%eax
cmp    %edx,%edi
cmovl  %r8d,%eax
cmovl  %r8d,%edx
add    %esi,%eax
sub    %edx,%edi
sar    %eax
mov    %ecx,%edx
shr    $0x2,%edx
mov    %eax,%esi
cmp    $0x3,%ecx
mov    %edx,%ecx
ja     1130 <fast_sqrt+0x30>
ret
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @fast_sqrt(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
store i32 1073741824, i32* %4
br label %6
6: ; preds = %10, %1
%7 = load i32, i32* %4
%8 = load i32, i32* %2
%9 = icmp sgt i32 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %13
10: ; preds = %6
%11 = load i32, i32* %4
%12 = ashr i32 %11, 2
store i32 %12, i32* %4
br label %6
13: ; preds = %6
br label %14
14: ; preds = %32, %13
%15 = load i32, i32* %4
%16 = icmp ne i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %37
17: ; preds = %14
%18 = load i32, i32* %3
%19 = load i32, i32* %4
%20 = add nsw i32 %18, %19
store i32 %20, i32* %5
%21 = load i32, i32* %2
%22 = load i32, i32* %5
%23 = icmp sge i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %32
24: ; preds = %17
%25 = load i32, i32* %5
%26 = load i32, i32* %2
%27 = sub nsw i32 %26, %25
store i32 %27, i32* %2
%28 = load i32, i32* %4
%29 = shl i32 %28, 1
%30 = load i32, i32* %3
%31 = add nsw i32 %30, %29
store i32 %31, i32* %3
br label %32
32: ; preds = %24, %17
%33 = load i32, i32* %3
%34 = ashr i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %3
%35 = load i32, i32* %4
%36 = ashr i32 %35, 2
store i32 %36, i32* %4
br label %14
37: ; preds = %14
%38 = load i32, i32* %3
ret i32 %38
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @fast_sqrt(i32 %0) {
br label %2
2: ; preds = %2, %1
%3 = phi i32 [ 1073741824, %1 ], [ %5, %2 ]
%4 = icmp sgt i32 %3, %0
%5 = lshr i32 %3, 2
br i1 %4, label %2, label %6
6: ; preds = %2
%7 = icmp eq i32 %3, 0
br i1 %7, label %22, label %8
8: ; preds = %6, %8
%9 = phi i32 [ %18, %8 ], [ %0, %6 ]
%10 = phi i32 [ %20, %8 ], [ %3, %6 ]
%11 = phi i32 [ %19, %8 ], [ 0, %6 ]
%12 = add nsw i32 %10, %11
%13 = icmp slt i32 %9, %12
%14 = shl nuw i32 %10, 1
%15 = select i1 %13, i32 0, i32 %14
%16 = add nsw i32 %15, %11
%17 = select i1 %13, i32 0, i32 %12
%18 = sub nsw i32 %9, %17
%19 = ashr i32 %16, 1
%20 = lshr i32 %10, 2
%21 = icmp ult i32 %10, 4
br i1 %21, label %22, label %8
22: ; preds = %8, %6
%23 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %19, %8 ]
ret i32 %23
}