int log_2(number)
int number;
{
  int cumulative = 1;
  int out = 0;
  int done = 0;
  while ((cumulative < number) && (!done) && (out < 50)) {
    if (cumulative == number) {
      done = 1;
    } else {
      cumulative = cumulative * 2;
      out++;
    }
  }
  if (cumulative == number) {
    return (out);
  } else {
    return (-1);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<log_2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x8(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x15(%rbp)
jge    1146 <log_2+0x46>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
jne    1146 <log_2+0x46>
cmpl   $0x32,-0x10(%rbp)
setl   %al
mov    %al,-0x15(%rbp)
mov    -0x15(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1156 <log_2+0x56>
jmp    1185 <log_2+0x85>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jne    116e <log_2+0x6e>
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
jmp    1180 <log_2+0x80>
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    111c <log_2+0x1c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jne    119c <log_2+0x9c>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a3 <log_2+0xa3>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<log_2>:
cmp    $0x2,%edi
jl     1122 <log_2+0x22>
mov    $0x1,%eax
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
add    %eax,%eax
lea    0x1(%rdx),%ecx
cmp    %edi,%eax
jge    1129 <log_2+0x29>
cmp    $0x31,%edx
mov    %ecx,%edx
jb     1110 <log_2+0x10>
jmp    1129 <log_2+0x29>
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x1,%eax
cmp    %edi,%eax
mov    $0xffffffff,%eax
cmove  %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @log_2(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %29, %1
%8 = load i32, i32* %4
%9 = load i32, i32* %3
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %17
11: ; preds = %7
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp ne i32 %12, 0
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %11
%15 = load i32, i32* %5
%16 = icmp slt i32 %15, 50
br label %17
17: ; preds = %14, %11, %7
%18 = phi i1 [ false, %11 ], [ false, %7 ], [ %16, %14 ]
br i1 %18, label %19, label %30
19: ; preds = %17
%20 = load i32, i32* %4
%21 = load i32, i32* %3
%22 = icmp eq i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %24
23: ; preds = %19
store i32 1, i32* %6
br label %29
24: ; preds = %19
%25 = load i32, i32* %4
%26 = mul nsw i32 %25, 2
store i32 %26, i32* %4
%27 = load i32, i32* %5
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %5
br label %29
29: ; preds = %24, %23
br label %7
30: ; preds = %17
%31 = load i32, i32* %4
%32 = load i32, i32* %3
%33 = icmp eq i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %36
34: ; preds = %30
%35 = load i32, i32* %5
store i32 %35, i32* %2
br label %37
36: ; preds = %30
store i32 -1, i32* %2
br label %37
37: ; preds = %36, %34
%38 = load i32, i32* %2
ret i32 %38
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @log_2(i32 %0) {
%2 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %2, label %3, label %11
3: ; preds = %1, %3
%4 = phi i32 [ %7, %3 ], [ 0, %1 ]
%5 = phi i32 [ %6, %3 ], [ 1, %1 ]
%6 = shl nsw i32 %5, 1
%7 = add nuw nsw i32 %4, 1
%8 = icmp slt i32 %6, %0
%9 = icmp ult i32 %4, 49
%10 = select i1 %8, i1 %9, i1 false
br i1 %10, label %3, label %11
11: ; preds = %3, %1
%12 = phi i32 [ 1, %1 ], [ %6, %3 ]
%13 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %7, %3 ]
%14 = icmp eq i32 %12, %0
%15 = select i1 %14, i32 %13, i32 -1
ret i32 %15
}