int gcd(int u, int v) {
  if (u == v)
    return u;
  if (u == 0)
    return v;
  if (v == 0)
    return u;
  if (~u & 1)
    if (v & 1)
      return gcd(u >> 1, v);
    else
      return gcd(u >> 1, v >> 1) << 1;
  if (~v & 1)
    return gcd(u, v >> 1);
  if (u > v)
    return gcd((u - v) >> 1, v);
  return gcd((v - u) >> 1, u);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gcd>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jne    1135 <gcd+0x25>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1213 <gcd+0x103>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    114a <gcd+0x3a>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1213 <gcd+0x103>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    115f <gcd+0x4f>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1213 <gcd+0x103>
mov    -0x8(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11b2 <gcd+0xa2>
mov    -0xc(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1196 <gcd+0x86>
mov    -0x8(%rbp),%edi
sar    $0x1,%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1030 <gcd@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1213 <gcd+0x103>
mov    -0x8(%rbp),%edi
sar    $0x1,%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
sar    $0x1,%esi
call   1030 <gcd@plt>
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1213 <gcd+0x103>
mov    -0xc(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11da <gcd+0xca>
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
sar    $0x1,%esi
call   1030 <gcd@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1213 <gcd+0x103>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    11ff <gcd+0xef>
mov    -0x8(%rbp),%edi
sub    -0xc(%rbp),%edi
sar    $0x1,%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1030 <gcd@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1213 <gcd+0x103>
mov    -0xc(%rbp),%edi
sub    -0x8(%rbp),%edi
sar    $0x1,%edi
mov    -0x8(%rbp),%esi
call   1030 <gcd@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gcd>:
cmp    %esi,%edi
jne    1117 <gcd+0x7>
mov    %edi,%eax
ret
mov    %esi,%eax
nopl   0x0(%rax)
test   %edi,%edi
je     115d <gcd+0x4d>
test   %eax,%eax
je     1114 <gcd+0x4>
test   $0x1,%dil
je     113a <gcd+0x2a>
test   $0x1,%al
jne    1146 <gcd+0x36>
sar    %eax
cmp    %eax,%edi
jne    1120 <gcd+0x10>
jmp    1114 <gcd+0x4>
test   $0x1,%sil
je     1160 <gcd+0x50>
mov    %edi,%ecx
mov    %esi,%eax
jmp    1152 <gcd+0x42>
mov    %edi,%ecx
sub    %eax,%ecx
jg     1152 <gcd+0x42>
sub    %edi,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    %edi,%eax
sar    %ecx
mov    %eax,%esi
mov    %ecx,%edi
cmp    %eax,%ecx
jne    1120 <gcd+0x10>
ret
mov    %esi,%eax
ret
push   %rax
sar    %edi
sar    %esi
call   1030 <gcd@plt>
add    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @gcd(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%6 = load i32, i32* %4
%7 = load i32, i32* %5
%8 = icmp eq i32 %6, %7
br i1 %8, label %9, label %11
9: ; preds = %2
%10 = load i32, i32* %4
store i32 %10, i32* %3
br label %70
11: ; preds = %2
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %16
14: ; preds = %11
%15 = load i32, i32* %5
store i32 %15, i32* %3
br label %70
16: ; preds = %11
%17 = load i32, i32* %5
%18 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %21
19: ; preds = %16
%20 = load i32, i32* %4
store i32 %20, i32* %3
br label %70
21: ; preds = %16
%22 = load i32, i32* %4
%23 = xor i32 %22, -1
%24 = and i32 %23, 1
%25 = icmp ne i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %42
26: ; preds = %21
%27 = load i32, i32* %5
%28 = and i32 %27, 1
%29 = icmp ne i32 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %35
30: ; preds = %26
%31 = load i32, i32* %4
%32 = ashr i32 %31, 1
%33 = load i32, i32* %5
%34 = call i32 @gcd(i32 %32, i32 %33)
store i32 %34, i32* %3
br label %70
35: ; preds = %26
%36 = load i32, i32* %4
%37 = ashr i32 %36, 1
%38 = load i32, i32* %5
%39 = ashr i32 %38, 1
%40 = call i32 @gcd(i32 %37, i32 %39)
%41 = shl i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %3
br label %70
42: ; preds = %21
%43 = load i32, i32* %5
%44 = xor i32 %43, -1
%45 = and i32 %44, 1
%46 = icmp ne i32 %45, 0
br i1 %46, label %47, label %52
47: ; preds = %42
%48 = load i32, i32* %4
%49 = load i32, i32* %5
%50 = ashr i32 %49, 1
%51 = call i32 @gcd(i32 %48, i32 %50)
store i32 %51, i32* %3
br label %70
52: ; preds = %42
%53 = load i32, i32* %4
%54 = load i32, i32* %5
%55 = icmp sgt i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %63
56: ; preds = %52
%57 = load i32, i32* %4
%58 = load i32, i32* %5
%59 = sub nsw i32 %57, %58
%60 = ashr i32 %59, 1
%61 = load i32, i32* %5
%62 = call i32 @gcd(i32 %60, i32 %61)
store i32 %62, i32* %3
br label %70
63: ; preds = %52
%64 = load i32, i32* %5
%65 = load i32, i32* %4
%66 = sub nsw i32 %64, %65
%67 = ashr i32 %66, 1
%68 = load i32, i32* %4
%69 = call i32 @gcd(i32 %67, i32 %68)
store i32 %69, i32* %3
br label %70
70: ; preds = %63, %56, %47, %35, %30, %19, %14, %9
%71 = load i32, i32* %3
ret i32 %71
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @gcd(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %0, %1
br i1 %3, label %23, label %4
4: ; preds = %2, %18
%5 = phi i32 [ %20, %18 ], [ %1, %2 ]
%6 = phi i32 [ %21, %18 ], [ %0, %2 ]
%7 = icmp eq i32 %6, 0
%8 = and i32 %6, 1
%9 = icmp eq i32 %8, 0
br label %10
10: ; preds = %4, %33
%11 = phi i32 [ %5, %4 ], [ %34, %33 ]
br i1 %7, label %23, label %12
12: ; preds = %10
%13 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %13, label %23, label %14
14: ; preds = %12
br i1 %9, label %15, label %30
15: ; preds = %14
%16 = and i32 %5, 1
%17 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %17, label %25, label %18
18: ; preds = %15, %38, %40
%19 = phi i32 [ %41, %40 ], [ %39, %38 ], [ %6, %15 ]
%20 = phi i32 [ %6, %40 ], [ %11, %38 ], [ %5, %15 ]
%21 = ashr i32 %19, 1
%22 = icmp eq i32 %21, %20
br i1 %22, label %23, label %4
23: ; preds = %18, %12, %10, %33, %2, %25
%24 = phi i32 [ %29, %25 ], [ %0, %2 ], [ %6, %12 ], [ %5, %10 ], [ %6, %33 ], [ %20, %18 ]
ret i32 %24
25: ; preds = %15
%26 = ashr i32 %6, 1
%27 = ashr i32 %5, 1
%28 = tail call i32 @gcd(i32 %26, i32 %27)
%29 = shl i32 %28, 1
br label %23
30: ; preds = %14
%31 = and i32 %11, 1
%32 = icmp eq i32 %31, 0
br i1 %32, label %33, label %36
33: ; preds = %30
%34 = ashr i32 %11, 1
%35 = icmp eq i32 %6, %34
br i1 %35, label %23, label %10
36: ; preds = %30
%37 = icmp sgt i32 %6, %11
br i1 %37, label %38, label %40
38: ; preds = %36
%39 = sub nsw i32 %6, %11
br label %18
40: ; preds = %36
%41 = sub nsw i32 %11, %6
br label %18
}