float compute_exponant(const float input, const float *table,
                       const int table_size) {
  int idx = (int)(input * table_size);
  if (idx < 0) {
    idx = 0;
  } else if (idx >= table_size) {
    idx = table_size - 1;
  }
  return (table[idx] * input) / ((float)(idx + 1) / (float)table_size);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<compute_exponant>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movss  -0x4(%rbp),%xmm0
cvtsi2ssl -0x14(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm1,%xmm0
cvttss2si %xmm0,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jge    113b <compute_exponant+0x3b>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
jmp    1155 <compute_exponant+0x55>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jl     1150 <compute_exponant+0x50>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1155 <compute_exponant+0x55>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mulss  -0x4(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cvtsi2ss %eax,%xmm1
cvtsi2ssl -0x14(%rbp),%xmm2
divss  %xmm2,%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<compute_exponant>:
cvtsi2ss %esi,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm2
mulss  %xmm0,%xmm2
cvttss2si %xmm2,%eax
lea    -0x1(%rsi),%ecx
cmp    %esi,%eax
cmovl  %eax,%ecx
xor    %edx,%edx
test   %eax,%eax
cmovns %ecx,%edx
movslq %edx,%rax
mulss  (%rdi,%rax,4),%xmm0
add    $0x1,%eax
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2ss %eax,%xmm2
divss  %xmm1,%xmm2
divss  %xmm2,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define float @compute_exponant(float %0, float* %1, i32 %2) {
%4 = alloca float
%5 = alloca float*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store float %0, float* %4
store float* %1, float** %5
store i32 %2, i32* %6
%8 = load float, float* %4
%9 = load i32, i32* %6
%10 = sitofp i32 %9 to float
%11 = fmul float %8, %10
%12 = fptosi float %11 to i32
store i32 %12, i32* %7
%13 = load i32, i32* %7
%14 = icmp slt i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %16
15: ; preds = %3
store i32 0, i32* %7
br label %24
16: ; preds = %3
%17 = load i32, i32* %7
%18 = load i32, i32* %6
%19 = icmp sge i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %23
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %6
%22 = sub nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %7
br label %23
23: ; preds = %20, %16
br label %24
24: ; preds = %23, %15
%25 = load float*, float** %5
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds float, float* %25, i64 %27
%29 = load float, float* %28
%30 = load float, float* %4
%31 = fmul float %29, %30
%32 = load i32, i32* %7
%33 = add nsw i32 %32, 1
%34 = sitofp i32 %33 to float
%35 = load i32, i32* %6
%36 = sitofp i32 %35 to float
%37 = fdiv float %34, %36
%38 = fdiv float %31, %37
ret float %38
}

LLVM IR (-O2):
define float @compute_exponant(float %0, float* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = sitofp i32 %2 to float
%5 = fmul float %4, %0
%6 = fptosi float %5 to i32
%7 = icmp slt i32 %6, 0
%8 = icmp slt i32 %6, %2
%9 = add nsw i32 %2, -1
%10 = select i1 %8, i32 %6, i32 %9
%11 = select i1 %7, i32 0, i32 %10
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %12
%14 = load float, float* %13
%15 = fmul float %14, %0
%16 = add nsw i32 %11, 1
%17 = sitofp i32 %16 to float
%18 = fdiv float %17, %4
%19 = fdiv float %15, %18
ret float %19
}