#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 int64_t;

/* Variables and functions */
int64_t isqrt(int64_t x) {
  int64_t q = 1, r = 0;
  while (q <= x) {
    q <<= 2;
  }
  while (q > 1) {
    int64_t t;
    q >>= 2;
    t = x - r - q;
    r >>= 1;
    if (t >= 0) {
      x = t;
      r += q;
    }
  }
  return r;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<isqrt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     112f <isqrt+0x2f>
mov    -0x8(%rbp),%eax
shl    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1115 <isqrt+0x15>
jmp    1134 <isqrt+0x34>
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jle    117a <isqrt+0x7a>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jl     1175 <isqrt+0x75>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1134 <isqrt+0x34>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<isqrt>:
mov    $0x1,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %eax,%ecx
lea    0x0(,%rcx,4),%eax
cmp    %edi,%ecx
jle    1110 <isqrt+0x10>
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2,%ecx
jl     1158 <isqrt+0x58>
xor    %edx,%edx
mov    %ecx,%esi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
shr    $0x2,%esi
mov    %edi,%r8d
sub    %edx,%r8d
sub    %esi,%r8d
sar    %edx
test   %r8d,%r8d
mov    $0x0,%eax
cmovns %esi,%eax
cmovns %r8d,%edi
add    %edx,%eax
mov    %eax,%edx
cmp    $0x7,%ecx
mov    %esi,%ecx
ja     1130 <isqrt+0x30>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @isqrt(i32 %0) {
br label %2
2: ; preds = %2, %1
%3 = phi i32 [ 1, %1 ], [ %5, %2 ]
%4 = icmp sgt i32 %3, %0
%5 = shl i32 %3, 2
br i1 %4, label %6, label %2
6: ; preds = %2
%7 = icmp sgt i32 %3, 1
br i1 %7, label %8, label %21
8: ; preds = %6, %8
%9 = phi i32 [ %19, %8 ], [ %0, %6 ]
%10 = phi i32 [ %18, %8 ], [ 0, %6 ]
%11 = phi i32 [ %12, %8 ], [ %3, %6 ]
%12 = lshr i32 %11, 2
%13 = add i32 %10, %12
%14 = sub i32 %9, %13
%15 = ashr i32 %10, 1
%16 = icmp sgt i32 %14, -1
%17 = select i1 %16, i32 %12, i32 0
%18 = add nsw i32 %17, %15
%19 = select i1 %16, i32 %14, i32 %9
%20 = icmp ugt i32 %11, 7
br i1 %20, label %8, label %21
21: ; preds = %8, %6
%22 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %18, %8 ]
ret i32 %22
}