int saturating_add(int x, int y) {
  int sum = x + y;
  unsigned wm1 = (sizeof(int) << 3) - 1u;
  int xneg_mask = (x >> wm1);
  int yneg_mask = (y >> wm1);
  int sneg_mask = (sum >> wm1);
  int pos_over_mask = ~xneg_mask & ~yneg_mask & sneg_mask;
  int neg_over_mask = xneg_mask & yneg_mask & ~sneg_mask;
  int over_mask = pos_over_mask | neg_over_mask;
  int INT_MAX = ~(1 << ((sizeof(int) << 3) - 1u));
  int INT_MIN = INT_MAX + 1;
  int result = (~over_mask & sum) | (pos_over_mask & INT_MAX) |
               (neg_over_mask & INT_MIN);
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<saturating_add>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movl   $0x1f,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
and    %ecx,%eax
and    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
and    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
or     -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
movl   $0x7fffffff,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
and    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
and    -0x2c(%rbp),%ecx
or     %ecx,%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
and    -0x30(%rbp),%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<saturating_add>:
lea    (%rsi,%rdi,1),%eax
sar    $0x1f,%edi
sar    $0x1f,%esi
mov    %esi,%ecx
or     %edi,%ecx
not    %ecx
and    %edi,%esi
mov    %esi,%edx
and    $0x80000000,%edx
xor    %edi,%edi
test   %eax,%eax
cmovs  %ecx,%esi
not    %esi
cmovns %edx,%edi
and    %eax,%esi
sar    $0x1f,%eax
and    %ecx,%eax
and    $0x7fffffff,%eax
or     %edi,%eax
or     %esi,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @saturating_add(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
%16 = load i32, i32* %3
%17 = load i32, i32* %4
%18 = add nsw i32 %16, %17
store i32 %18, i32* %5
store i32 31, i32* %6
%19 = load i32, i32* %3
%20 = load i32, i32* %6
%21 = ashr i32 %19, %20
store i32 %21, i32* %7
%22 = load i32, i32* %4
%23 = load i32, i32* %6
%24 = ashr i32 %22, %23
store i32 %24, i32* %8
%25 = load i32, i32* %5
%26 = load i32, i32* %6
%27 = ashr i32 %25, %26
store i32 %27, i32* %9
%28 = load i32, i32* %7
%29 = xor i32 %28, -1
%30 = load i32, i32* %8
%31 = xor i32 %30, -1
%32 = and i32 %29, %31
%33 = load i32, i32* %9
%34 = and i32 %32, %33
store i32 %34, i32* %10
%35 = load i32, i32* %7
%36 = load i32, i32* %8
%37 = and i32 %35, %36
%38 = load i32, i32* %9
%39 = xor i32 %38, -1
%40 = and i32 %37, %39
store i32 %40, i32* %11
%41 = load i32, i32* %10
%42 = load i32, i32* %11
%43 = or i32 %41, %42
store i32 %43, i32* %12
store i32 2147483647, i32* %13
%44 = load i32, i32* %13
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %14
%46 = load i32, i32* %12
%47 = xor i32 %46, -1
%48 = load i32, i32* %5
%49 = and i32 %47, %48
%50 = load i32, i32* %10
%51 = load i32, i32* %13
%52 = and i32 %50, %51
%53 = or i32 %49, %52
%54 = load i32, i32* %11
%55 = load i32, i32* %14
%56 = and i32 %54, %55
%57 = or i32 %53, %56
store i32 %57, i32* %15
%58 = load i32, i32* %15
ret i32 %58
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @saturating_add(i32 %0, i32 %1) {
%3 = add nsw i32 %1, %0
%4 = ashr i32 %0, 31
%5 = ashr i32 %1, 31
%6 = or i32 %5, %4
%7 = xor i32 %6, -1
%8 = icmp slt i32 %3, 0
%9 = and i32 %5, %4
%10 = select i1 %8, i32 %7, i32 %9
%11 = xor i32 %10, -1
%12 = and i32 %3, %11
%13 = and i32 %7, 2147483647
%14 = select i1 %8, i32 %13, i32 0
%15 = or i32 %12, %14
%16 = and i32 %9, -2147483648
%17 = select i1 %8, i32 0, i32 %16
%18 = or i32 %15, %17
ret i32 %18
}