int root_of_square(int n, int lo, int hi) {
  while (1) {
    int mid = lo + (hi - lo) / 2;
    int sq = mid * mid;
    if (sq == n)
      return mid;
    else if (sq < n)
      lo = mid + 1;
    else
      hi = mid - 1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<root_of_square>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jne    1146 <root_of_square+0x46>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1160 <root_of_square+0x60>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1169 <root_of_square+0x69>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    116e <root_of_square+0x6e>
jmp    110d <root_of_square+0xd>

x86 assembly (clang, -O2):
<root_of_square>:
mov    %edx,%ecx
sub    %esi,%ecx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %ecx,%eax
sar    %eax
add    %esi,%eax
mov    %eax,%ecx
imul   %eax,%ecx
cmp    %edi,%ecx
je     112a <root_of_square+0x2a>
lea    0x1(%rax),%r8d
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %edi,%ecx
cmovge %eax,%edx
cmovl  %r8d,%esi
jmp    1100 <root_of_square>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @root_of_square(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sub nsw i32 %2, %1
%5 = sdiv i32 %4, 2
%6 = add nsw i32 %5, %1
%7 = mul nsw i32 %6, %6
%8 = icmp eq i32 %7, %0
br i1 %8, label %24, label %9
9: ; preds = %3, %9
%10 = phi i32 [ %22, %9 ], [ %7, %3 ]
%11 = phi i32 [ %21, %9 ], [ %6, %3 ]
%12 = phi i32 [ %18, %9 ], [ %1, %3 ]
%13 = phi i32 [ %17, %9 ], [ %2, %3 ]
%14 = icmp slt i32 %10, %0
%15 = add nsw i32 %11, 1
%16 = add nsw i32 %11, -1
%17 = select i1 %14, i32 %13, i32 %16
%18 = select i1 %14, i32 %15, i32 %12
%19 = sub nsw i32 %17, %18
%20 = sdiv i32 %19, 2
%21 = add nsw i32 %20, %18
%22 = mul nsw i32 %21, %21
%23 = icmp eq i32 %22, %0
br i1 %23, label %24, label %9
24: ; preds = %9, %3
%25 = phi i32 [ %6, %3 ], [ %21, %9 ]
ret i32 %25
}