unsigned long find_first_zero_bit(const unsigned long *addr,
                                  unsigned long size) {
  unsigned long idx;
  for (idx = 0; idx * 32 < size; idx++) {
    if (addr[idx] != ~0UL)
      return ({
        typeof(idx * 32 + __ffs(~(addr[idx]))) _min1 =
            (idx * 32 + __ffs(~(addr[idx])));
        typeof(size) _min2 = (size);
        (void)(&_min1 == &_min2);
        _min1 < _min2 ? _min1 : _min2;
      });
  }
  return size;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<find_first_zero_bit>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x5,%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    11d6 <find_first_zero_bit+0xc6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
cmpq   $0xffffffffffffffff,(%rax,%rcx,8)
je     11c0 <find_first_zero_bit+0xb0>
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x5,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdi
xor    $0xffffffffffffffff,%rdi
mov    $0x0,%al
call   1030 <__ffs@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jae    11a3 <find_first_zero_bit+0x93>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    11ab <find_first_zero_bit+0x9b>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11de <find_first_zero_bit+0xce>
jmp    11c5 <find_first_zero_bit+0xb5>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1128 <find_first_zero_bit+0x18>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<find_first_zero_bit>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
test   %rsi,%rsi
je     1129 <find_first_zero_bit+0x19>
mov    %rsi,%r14
mov    (%rdi),%rax
cmp    $0xffffffffffffffff,%rax
je     112e <find_first_zero_bit+0x1e>
xor    %ebx,%ebx
jmp    1156 <find_first_zero_bit+0x46>
xor    %r14d,%r14d
jmp    116f <find_first_zero_bit+0x5f>
add    $0x8,%rdi
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x20,%rbx
cmp    %r14,%rbx
jae    116f <find_first_zero_bit+0x5f>
mov    (%rdi),%rax
add    $0x8,%rdi
cmp    $0xffffffffffffffff,%rax
je     1140 <find_first_zero_bit+0x30>
not    %rax
mov    %rax,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1030 <__ffs@plt>
cltq
add    %rbx,%rax
cmp    %r14,%rax
cmovb  %rax,%r14
mov    %r14,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @find_first_zero_bit(i64* %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
store i64* %0, i64** %4
store i64 %1, i64* %5
store i64 0, i64* %6
br label %10
10: ; preds = %46, %2
%11 = load i64, i64* %6
%12 = mul i64 %11, 32
%13 = load i64, i64* %5
%14 = icmp ult i64 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %49
15: ; preds = %10
%16 = load i64*, i64** %4
%17 = load i64, i64* %6
%18 = getelementptr inbounds i64, i64* %16, i64 %17
%19 = load i64, i64* %18
%20 = icmp ne i64 %19, -1
br i1 %20, label %21, label %45
21: ; preds = %15
%22 = load i64, i64* %6
%23 = mul i64 %22, 32
%24 = load i64*, i64** %4
%25 = load i64, i64* %6
%26 = getelementptr inbounds i64, i64* %24, i64 %25
%27 = load i64, i64* %26
%28 = xor i64 %27, -1
%29 = call i32 (i64, ...) bitcast (i32 (...)* @__ffs to i32 (i64, ...)*)(i64 %28)
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = add i64 %23, %30
store i64 %31, i64* %7
%32 = load i64, i64* %5
store i64 %32, i64* %8
%33 = icmp eq i64* %7, %8
%34 = zext i1 %33 to i32
%35 = load i64, i64* %7
%36 = load i64, i64* %8
%37 = icmp ult i64 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %40
38: ; preds = %21
%39 = load i64, i64* %7
br label %42
40: ; preds = %21
%41 = load i64, i64* %8
br label %42
42: ; preds = %40, %38
%43 = phi i64 [ %39, %38 ], [ %41, %40 ]
store i64 %43, i64* %9
%44 = load i64, i64* %9
store i64 %44, i64* %3
br label %51
45: ; preds = %15
br label %46
46: ; preds = %45
%47 = load i64, i64* %6
%48 = add i64 %47, 1
store i64 %48, i64* %6
br label %10
49: ; preds = %10
%50 = load i64, i64* %5
store i64 %50, i64* %3
br label %51
51: ; preds = %49, %42
%52 = load i64, i64* %3
ret i64 %52
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @find_first_zero_bit(i64* nocapture %0, i64 %1) {
%3 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %3, label %25, label %4
4: ; preds = %2
%5 = load i64, i64* %0
%6 = icmp eq i64 %5, -1
br i1 %6, label %7, label %16
7: ; preds = %4, %11
%8 = phi i64 [ %15, %11 ], [ 1, %4 ]
%9 = shl i64 %8, 5
%10 = icmp ult i64 %9, %1
br i1 %10, label %11, label %25
11: ; preds = %7
%12 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %8
%13 = load i64, i64* %12
%14 = icmp eq i64 %13, -1
%15 = add i64 %8, 1
br i1 %14, label %7, label %16
16: ; preds = %11, %4
%17 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %9, %11 ]
%18 = phi i64 [ %5, %4 ], [ %13, %11 ]
%19 = xor i64 %18, -1
%20 = tail call i32 (i64, ...) bitcast (i32 (...)* @__ffs to i32 (i64, ...)*)(i64 %19)
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = add i64 %17, %21
%23 = icmp ult i64 %22, %1
%24 = select i1 %23, i64 %22, i64 %1
br label %25
25: ; preds = %7, %2, %16
%26 = phi i64 [ %24, %16 ], [ 0, %2 ], [ %1, %7 ]
ret i64 %26
}