int num_leading_zero_bits_u32(unsigned int val) {
  int n = 0;
  unsigned int b;
  b = val >= (1 << (1 << (4)));
  n += b ? 0 : (1 << (4));
  val = b ? (val >> (1 << (4))) : val;
  b = val >= (1 << (1 << (3)));
  n += b ? 0 : (1 << (3));
  val = b ? (val >> (1 << (3))) : val;
  b = val >= (1 << (1 << (2)));
  n += b ? 0 : (1 << (2));
  val = b ? (val >> (1 << (2))) : val;
  b = val >= (1 << (1 << (1)));
  n += b ? 0 : (1 << (1));
  val = b ? (val >> (1 << (1))) : val;
  b = val >= (1 << (1 << (0)));
  n += b ? 0 : (1 << (0));
  val = b ? (val >> (1 << (0))) : val;
  n += (val < 1);
  return n;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<num_leading_zero_bits_u32>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x10000,-0x4(%rbp)
setae  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    $0x10,%eax
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x0,%edx
cmovne %ecx,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     114e <num_leading_zero_bits_u32+0x4e>
mov    -0x4(%rbp),%eax
shr    $0x10,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1154 <num_leading_zero_bits_u32+0x54>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x100,-0x4(%rbp)
setae  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    $0x8,%eax
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x0,%edx
cmovne %ecx,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     119a <num_leading_zero_bits_u32+0x9a>
mov    -0x4(%rbp),%eax
shr    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11a0 <num_leading_zero_bits_u32+0xa0>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x10,-0x4(%rbp)
setae  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    $0x4,%eax
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x0,%edx
cmovne %ecx,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     11e3 <num_leading_zero_bits_u32+0xe3>
mov    -0x4(%rbp),%eax
shr    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11e9 <num_leading_zero_bits_u32+0xe9>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x4(%rbp)
setae  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    $0x2,%eax
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x0,%edx
cmovne %ecx,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     122c <num_leading_zero_bits_u32+0x12c>
mov    -0x4(%rbp),%eax
shr    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1232 <num_leading_zero_bits_u32+0x132>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x4(%rbp)
setae  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%edx
mov    $0x1,%eax
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x0,%edx
cmovne %ecx,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     1275 <num_leading_zero_bits_u32+0x175>
mov    -0x4(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    127b <num_leading_zero_bits_u32+0x17b>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x4(%rbp)
setb   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<num_leading_zero_bits_u32>:
mov    %edi,%eax
shr    $0x10,%eax
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x10000,%edi
setb   %cl
cmovb  %edi,%eax
shl    $0x4,%ecx
mov    %eax,%edx
shr    $0x8,%edx
xor    %esi,%esi
cmp    $0x100,%eax
setb   %sil
lea    (%rcx,%rsi,8),%ecx
cmovb  %eax,%edx
mov    %edx,%eax
shr    $0x4,%eax
xor    %esi,%esi
cmp    $0x10,%edx
setb   %sil
lea    (%rcx,%rsi,4),%ecx
cmovb  %edx,%eax
mov    %eax,%edx
shr    $0x2,%edx
xor    %esi,%esi
cmp    $0x4,%eax
setb   %sil
cmovb  %eax,%edx
lea    (%rcx,%rsi,2),%esi
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2,%edx
setae  %cl
setb   %al
shr    %cl,%edx
or     %esi,%eax
cmp    $0x1,%edx
adc    $0x0,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @num_leading_zero_bits_u32(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
%5 = load i32, i32* %2
%6 = icmp uge i32 %5, 65536
%7 = zext i1 %6 to i32
store i32 %7, i32* %4
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp ne i32 %8, 0
%10 = zext i1 %9 to i64
%11 = select i1 %9, i32 0, i32 16
%12 = load i32, i32* %3
%13 = add nsw i32 %12, %11
store i32 %13, i32* %3
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp ne i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %19
16: ; preds = %1
%17 = load i32, i32* %2
%18 = lshr i32 %17, 16
br label %21
19: ; preds = %1
%20 = load i32, i32* %2
br label %21
21: ; preds = %19, %16
%22 = phi i32 [ %18, %16 ], [ %20, %19 ]
store i32 %22, i32* %2
%23 = load i32, i32* %2
%24 = icmp uge i32 %23, 256
%25 = zext i1 %24 to i32
store i32 %25, i32* %4
%26 = load i32, i32* %4
%27 = icmp ne i32 %26, 0
%28 = zext i1 %27 to i64
%29 = select i1 %27, i32 0, i32 8
%30 = load i32, i32* %3
%31 = add nsw i32 %30, %29
store i32 %31, i32* %3
%32 = load i32, i32* %4
%33 = icmp ne i32 %32, 0
br i1 %33, label %34, label %37
34: ; preds = %21
%35 = load i32, i32* %2
%36 = lshr i32 %35, 8
br label %39
37: ; preds = %21
%38 = load i32, i32* %2
br label %39
39: ; preds = %37, %34
%40 = phi i32 [ %36, %34 ], [ %38, %37 ]
store i32 %40, i32* %2
%41 = load i32, i32* %2
%42 = icmp uge i32 %41, 16
%43 = zext i1 %42 to i32
store i32 %43, i32* %4
%44 = load i32, i32* %4
%45 = icmp ne i32 %44, 0
%46 = zext i1 %45 to i64
%47 = select i1 %45, i32 0, i32 4
%48 = load i32, i32* %3
%49 = add nsw i32 %48, %47
store i32 %49, i32* %3
%50 = load i32, i32* %4
%51 = icmp ne i32 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %55
52: ; preds = %39
%53 = load i32, i32* %2
%54 = lshr i32 %53, 4
br label %57
55: ; preds = %39
%56 = load i32, i32* %2
br label %57
57: ; preds = %55, %52
%58 = phi i32 [ %54, %52 ], [ %56, %55 ]
store i32 %58, i32* %2
%59 = load i32, i32* %2
%60 = icmp uge i32 %59, 4
%61 = zext i1 %60 to i32
store i32 %61, i32* %4
%62 = load i32, i32* %4
%63 = icmp ne i32 %62, 0
%64 = zext i1 %63 to i64
%65 = select i1 %63, i32 0, i32 2
%66 = load i32, i32* %3
%67 = add nsw i32 %66, %65
store i32 %67, i32* %3
%68 = load i32, i32* %4
%69 = icmp ne i32 %68, 0
br i1 %69, label %70, label %73
70: ; preds = %57
%71 = load i32, i32* %2
%72 = lshr i32 %71, 2
br label %75
73: ; preds = %57
%74 = load i32, i32* %2
br label %75
75: ; preds = %73, %70
%76 = phi i32 [ %72, %70 ], [ %74, %73 ]
store i32 %76, i32* %2
%77 = load i32, i32* %2
%78 = icmp uge i32 %77, 2
%79 = zext i1 %78 to i32
store i32 %79, i32* %4
%80 = load i32, i32* %4
%81 = icmp ne i32 %80, 0
%82 = zext i1 %81 to i64
%83 = select i1 %81, i32 0, i32 1
%84 = load i32, i32* %3
%85 = add nsw i32 %84, %83
store i32 %85, i32* %3
%86 = load i32, i32* %4
%87 = icmp ne i32 %86, 0
br i1 %87, label %88, label %91
88: ; preds = %75
%89 = load i32, i32* %2
%90 = lshr i32 %89, 1
br label %93
91: ; preds = %75
%92 = load i32, i32* %2
br label %93
93: ; preds = %91, %88
%94 = phi i32 [ %90, %88 ], [ %92, %91 ]
store i32 %94, i32* %2
%95 = load i32, i32* %2
%96 = icmp ult i32 %95, 1
%97 = zext i1 %96 to i32
%98 = load i32, i32* %3
%99 = add nsw i32 %98, %97
store i32 %99, i32* %3
%100 = load i32, i32* %3
ret i32 %100
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @num_leading_zero_bits_u32(i32 %0) {
%2 = icmp ugt i32 %0, 65535
%3 = select i1 %2, i32 0, i32 16
%4 = lshr i32 %0, 16
%5 = select i1 %2, i32 %4, i32 %0
%6 = icmp ugt i32 %5, 255
%7 = select i1 %6, i32 0, i32 8
%8 = or i32 %7, %3
%9 = lshr i32 %5, 8
%10 = select i1 %6, i32 %9, i32 %5
%11 = icmp ugt i32 %10, 15
%12 = select i1 %11, i32 0, i32 4
%13 = or i32 %8, %12
%14 = lshr i32 %10, 4
%15 = select i1 %11, i32 %14, i32 %10
%16 = icmp ugt i32 %15, 3
%17 = select i1 %16, i32 0, i32 2
%18 = or i32 %13, %17
%19 = lshr i32 %15, 2
%20 = select i1 %16, i32 %19, i32 %15
%21 = icmp ugt i32 %20, 1
%22 = xor i1 %21, true
%23 = zext i1 %22 to i32
%24 = or i32 %18, %23
%25 = zext i1 %21 to i32
%26 = lshr i32 %20, %25
%27 = icmp eq i32 %26, 0
%28 = zext i1 %27 to i32
%29 = add nuw nsw i32 %24, %28
ret i32 %29
}