int indexAt(int height) {
  int h = 0;
  int i = 4;
  int counter = 1;
  while (h < height) {
    h++;
    counter *= 4;
    i += counter;
  }
  return i - counter;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<indexAt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x4,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1148 <indexAt+0x48>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    111c <indexAt+0x1c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<indexAt>:
test   %edi,%edi
jle    111d <indexAt+0x1d>
lea    -0x1(%rdi),%eax
mov    %edi,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%eax
jae    1123 <indexAt+0x23>
mov    $0x4,%esi
mov    $0x1,%edx
jmp    1168 <indexAt+0x68>
mov    $0x3,%eax
ret
and    $0xfffffff8,%edi
mov    $0x4,%esi
mov    $0x1,%edx
lea    (%rsi,%rdx,4),%eax
mov    %edx,%esi
shl    $0x4,%esi
add    %eax,%esi
mov    %edx,%eax
shl    $0x6,%eax
add    %esi,%eax
mov    %edx,%esi
shl    $0x8,%esi
add    %eax,%esi
mov    %edx,%eax
shl    $0xa,%eax
add    %esi,%eax
mov    %edx,%esi
shl    $0xc,%esi
add    %eax,%esi
mov    %edx,%eax
shl    $0xe,%eax
add    %esi,%eax
shl    $0x10,%edx
lea    (%rdx,%rax,1),%esi
add    $0xfffffff8,%edi
jne    1130 <indexAt+0x30>
test   %ecx,%ecx
je     117d <indexAt+0x7d>
nopl   0x0(%rax)
mov    %esi,%eax
lea    (%rax,%rdx,4),%esi
shl    $0x2,%edx
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1170 <indexAt+0x70>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @indexAt(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 4, i32* %4
store i32 1, i32* %5
br label %6
6: ; preds = %10, %1
%7 = load i32, i32* %3
%8 = load i32, i32* %2
%9 = icmp slt i32 %7, %8
br i1 %9, label %10, label %18
10: ; preds = %6
%11 = load i32, i32* %3
%12 = add nsw i32 %11, 1
store i32 %12, i32* %3
%13 = load i32, i32* %5
%14 = mul nsw i32 %13, 4
store i32 %14, i32* %5
%15 = load i32, i32* %5
%16 = load i32, i32* %4
%17 = add nsw i32 %16, %15
store i32 %17, i32* %4
br label %6
18: ; preds = %6
%19 = load i32, i32* %4
%20 = load i32, i32* %5
%21 = sub nsw i32 %19, %20
ret i32 %21
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @indexAt(i32 %0) {
%2 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %2, label %3, label %44
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, -1
%5 = and i32 %0, 7
%6 = icmp ult i32 %4, 7
br i1 %6, label %31, label %7
7: ; preds = %3
%8 = and i32 %0, -8
br label %9
9: ; preds = %9, %7
%10 = phi i32 [ 1, %7 ], [ %27, %9 ]
%11 = phi i32 [ 4, %7 ], [ %28, %9 ]
%12 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %29, %9 ]
%13 = shl nsw i32 %10, 2
%14 = add nsw i32 %13, %11
%15 = shl nsw i32 %10, 4
%16 = add nsw i32 %15, %14
%17 = shl nsw i32 %10, 6
%18 = add nsw i32 %17, %16
%19 = shl nsw i32 %10, 8
%20 = add nsw i32 %19, %18
%21 = shl nsw i32 %10, 10
%22 = add nsw i32 %21, %20
%23 = shl nsw i32 %10, 12
%24 = add nsw i32 %23, %22
%25 = shl nsw i32 %10, 14
%26 = add nsw i32 %25, %24
%27 = shl nsw i32 %10, 16
%28 = add nsw i32 %27, %26
%29 = add i32 %12, 8
%30 = icmp eq i32 %29, %8
br i1 %30, label %31, label %9
31: ; preds = %9, %3
%32 = phi i32 [ undef, %3 ], [ %26, %9 ]
%33 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %27, %9 ]
%34 = phi i32 [ 4, %3 ], [ %28, %9 ]
%35 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %35, label %44, label %36
36: ; preds = %31, %36
%37 = phi i32 [ %40, %36 ], [ %33, %31 ]
%38 = phi i32 [ %41, %36 ], [ %34, %31 ]
%39 = phi i32 [ %42, %36 ], [ 0, %31 ]
%40 = shl nsw i32 %37, 2
%41 = add nsw i32 %40, %38
%42 = add i32 %39, 1
%43 = icmp eq i32 %42, %5
br i1 %43, label %44, label %36
44: ; preds = %31, %36, %1
%45 = phi i32 [ 3, %1 ], [ %32, %31 ], [ %38, %36 ]
ret i32 %45
}