void less_than_zero(float num, int *a) {
  float tmp = num;
  int i = 0;
  while (tmp != 0 && i < 20) {
    tmp = tmp * 2;
    if (tmp < 1) {
      a[i] = 0;
    } else {
      if (tmp == 1) {
        a[i] = 1;
        tmp = 0;
      } else {
        tmp = tmp - 1;
        a[i] = 1;
      }
      i++;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<less_than_zero>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
movss  -0x4(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movss  -0x14(%rbp),%xmm0
xor    %eax,%eax
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
mov    %al,-0x19(%rbp)
jne    113f <less_than_zero+0x3f>
jp     113f <less_than_zero+0x3f>
jmp    1149 <less_than_zero+0x49>
cmpl   $0x14,-0x18(%rbp)
setl   %al
mov    %al,-0x19(%rbp)
mov    -0x19(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1159 <less_than_zero+0x59>
jmp    11fc <less_than_zero+0xfc>
movss  0xea3(%rip),%xmm0
mulss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
movss  0xe8d(%rip),%xmm0
ucomiss -0x14(%rbp),%xmm0
jbe    1191 <less_than_zero+0x91>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jmp    11f7 <less_than_zero+0xf7>
movss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  0xe62(%rip),%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
jne    11c9 <less_than_zero+0xc9>
jp     11c9 <less_than_zero+0xc9>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
jmp    11ee <less_than_zero+0xee>
movss  -0x14(%rbp),%xmm0
movss  0xe2a(%rip),%xmm1
subss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    111e <less_than_zero+0x1e>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<less_than_zero>:
xorps  %xmm1,%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
jne    110a <less_than_zero+0xa>
jnp    1167 <less_than_zero+0x67>
xor    %eax,%eax
movss  0xeec(%rip),%xmm2
movss  0xee8(%rip),%xmm3
nopl   0x0(%rax)
addss  %xmm0,%xmm0
ucomiss %xmm0,%xmm2
movslq %eax,%rcx
jbe    1140 <less_than_zero+0x40>
movl   $0x0,(%rdi,%rcx,4)
jmp    115b <less_than_zero+0x5b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movaps %xmm0,%xmm4
addss  %xmm3,%xmm4
cmpeqss %xmm2,%xmm0
andnps %xmm4,%xmm0
movl   $0x1,(%rdi,%rcx,4)
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%eax
ucomiss %xmm1,%xmm0
jne    1162 <less_than_zero+0x62>
jnp    1167 <less_than_zero+0x67>
cmp    $0x14,%eax
jl     1120 <less_than_zero+0x20>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @less_than_zero(float %0, i32* %1) {
%3 = alloca float
%4 = alloca i32*
%5 = alloca float
%6 = alloca i32
store float %0, float* %3
store i32* %1, i32** %4
%7 = load float, float* %3
store float %7, float* %5
store i32 0, i32* %6
br label %8
8: ; preds = %44, %2
%9 = load float, float* %5
%10 = fcmp une float %9, 0.000000e+00
br i1 %10, label %11, label %14
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp slt i32 %12, 20
br label %14
14: ; preds = %11, %8
%15 = phi i1 [ false, %8 ], [ %13, %11 ]
br i1 %15, label %16, label %45
16: ; preds = %14
%17 = load float, float* %5
%18 = fmul float %17, 2.000000e+00
store float %18, float* %5
%19 = load float, float* %5
%20 = fcmp olt float %19, 1.000000e+00
br i1 %20, label %21, label %26
21: ; preds = %16
%22 = load i32*, i32** %4
%23 = load i32, i32* %6
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
store i32 0, i32* %25
br label %44
26: ; preds = %16
%27 = load float, float* %5
%28 = fcmp oeq float %27, 1.000000e+00
br i1 %28, label %29, label %34
29: ; preds = %26
%30 = load i32*, i32** %4
%31 = load i32, i32* %6
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
store i32 1, i32* %33
store float 0.000000e+00, float* %5
br label %41
34: ; preds = %26
%35 = load float, float* %5
%36 = fsub float %35, 1.000000e+00
store float %36, float* %5
%37 = load i32*, i32** %4
%38 = load i32, i32* %6
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %39
store i32 1, i32* %40
br label %41
41: ; preds = %34, %29
%42 = load i32, i32* %6
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %6
br label %44
44: ; preds = %41, %21
br label %8
45: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @less_than_zero(float %0, i32* nocapture writeonly %1) {
%3 = fcmp une float %0, 0.000000e+00
br i1 %3, label %4, label %25
4: ; preds = %2, %19
%5 = phi i32 [ %21, %19 ], [ 0, %2 ]
%6 = phi float [ %20, %19 ], [ %0, %2 ]
%7 = fmul float %6, 2.000000e+00
%8 = fcmp olt float %7, 1.000000e+00
br i1 %8, label %9, label %12
9: ; preds = %4
%10 = sext i32 %5 to i64
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %10
store i32 0, i32* %11
br label %19
12: ; preds = %4
%13 = fcmp oeq float %7, 1.000000e+00
%14 = fadd float %7, -1.000000e+00
%15 = select i1 %13, float 0.000000e+00, float %14
%16 = sext i32 %5 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %16
store i32 1, i32* %17
%18 = add nsw i32 %5, 1
br label %19
19: ; preds = %12, %9
%20 = phi float [ %7, %9 ], [ %15, %12 ]
%21 = phi i32 [ %5, %9 ], [ %18, %12 ]
%22 = fcmp une float %20, 0.000000e+00
%23 = icmp slt i32 %21, 20
%24 = select i1 %22, i1 %23, i1 false
br i1 %24, label %4, label %25
25: ; preds = %19, %2
ret void
}