#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */
typedef int uint16_t;

/* Variables and functions */
int nlz16(uint16_t x) {
  if (x == 0)
    return 16;
  int n = 1;
  if ((x >> 8) == 0) {
    n += 8;
    x <<= 8;
  }
  if ((x >> 12) == 0) {
    n += 4;
    x <<= 4;
  }
  if ((x >> 14) == 0) {
    n += 2;
    x <<= 2;
  }
  return n - (x >> 15);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<nlz16>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    111d <nlz16+0x1d>
movl   $0x10,-0x4(%rbp)
jmp    1195 <nlz16+0x95>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x8,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1145 <nlz16+0x45>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x8,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0xc,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1166 <nlz16+0x66>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x4,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shl    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0xe,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1187 <nlz16+0x87>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shl    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sar    $0xf,%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<nlz16>:
test   %edi,%edi
je     1151 <nlz16+0x51>
mov    %edi,%eax
shl    $0x8,%eax
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x100,%edi
setb   %cl
cmovae %edi,%eax
lea    0x1(,%rcx,8),%edx
mov    %eax,%esi
shl    $0x4,%esi
cmp    $0x1000,%eax
cmovae %eax,%esi
lea    0x5(,%rcx,8),%ecx
cmovae %edx,%ecx
lea    0x2(%rcx),%eax
lea    0x0(,%rsi,4),%edx
cmp    $0x4000,%esi
cmovae %esi,%edx
cmovae %ecx,%eax
sar    $0xf,%edx
sub    %edx,%eax
ret
mov    $0x10,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @nlz16(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%5 = load i32, i32* %3
%6 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %8
7: ; preds = %1
store i32 16, i32* %2
br label %40
8: ; preds = %1
store i32 1, i32* %4
%9 = load i32, i32* %3
%10 = ashr i32 %9, 8
%11 = icmp eq i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %17
12: ; preds = %8
%13 = load i32, i32* %4
%14 = add nsw i32 %13, 8
store i32 %14, i32* %4
%15 = load i32, i32* %3
%16 = shl i32 %15, 8
store i32 %16, i32* %3
br label %17
17: ; preds = %12, %8
%18 = load i32, i32* %3
%19 = ashr i32 %18, 12
%20 = icmp eq i32 %19, 0
br i1 %20, label %21, label %26
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %4
%23 = add nsw i32 %22, 4
store i32 %23, i32* %4
%24 = load i32, i32* %3
%25 = shl i32 %24, 4
store i32 %25, i32* %3
br label %26
26: ; preds = %21, %17
%27 = load i32, i32* %3
%28 = ashr i32 %27, 14
%29 = icmp eq i32 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %35
30: ; preds = %26
%31 = load i32, i32* %4
%32 = add nsw i32 %31, 2
store i32 %32, i32* %4
%33 = load i32, i32* %3
%34 = shl i32 %33, 2
store i32 %34, i32* %3
br label %35
35: ; preds = %30, %26
%36 = load i32, i32* %4
%37 = load i32, i32* %3
%38 = ashr i32 %37, 15
%39 = sub nsw i32 %36, %38
store i32 %39, i32* %2
br label %40
40: ; preds = %35, %7
%41 = load i32, i32* %2
ret i32 %41
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @nlz16(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %2, label %20, label %3
3: ; preds = %1
%4 = icmp ult i32 %0, 256
%5 = shl i32 %0, 8
%6 = select i1 %4, i32 %5, i32 %0
%7 = select i1 %4, i32 9, i32 1
%8 = icmp ult i32 %6, 4096
%9 = or i32 %7, 4
%10 = shl i32 %6, 4
%11 = select i1 %8, i32 %10, i32 %6
%12 = select i1 %8, i32 %9, i32 %7
%13 = icmp ult i32 %11, 16384
%14 = or i32 %12, 2
%15 = shl i32 %11, 2
%16 = select i1 %13, i32 %15, i32 %11
%17 = select i1 %13, i32 %14, i32 %12
%18 = ashr i32 %16, 15
%19 = sub nsw i32 %17, %18
br label %20
20: ; preds = %1, %3
%21 = phi i32 [ %19, %3 ], [ 16, %1 ]
ret i32 %21
}