unsigned long long high_pow(const int x, const int n) {
  if (n == 0) {
    return 1;
  }
  if (n == 1) {
    return x;
  }
  if (n % 2 == 0) {
    return high_pow(x * x, n / 2);
  } else {
    return high_pow(x * x, (n - 1) / 2) * n;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<high_pow>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %esi,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1135 <high_pow+0x25>
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    11aa <high_pow+0x9a>
cmpl   $0x1,-0x10(%rbp)
jne    114c <high_pow+0x3c>
movslq -0xc(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11aa <high_pow+0x9a>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    1182 <high_pow+0x72>
mov    -0xc(%rbp),%edi
imul   -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%esi
call   1030 <high_pow@plt>
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11aa <high_pow+0x9a>
mov    -0xc(%rbp),%edi
imul   -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%esi
call   1030 <high_pow@plt>
movslq -0x10(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<high_pow>:
mov    $0x1,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
test   %esi,%esi
je     1147 <high_pow+0x47>
cmp    $0x1,%esi
je     1151 <high_pow+0x51>
imul   %edi,%edi
test   $0x1,%sil
jne    112f <high_pow+0x2f>
mov    %esi,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %esi,%eax
sar    %eax
mov    %eax,%esi
jmp    1110 <high_pow+0x10>
lea    -0x1(%rsi),%eax
shr    $0x1f,%eax
movslq %esi,%rdx
add    %esi,%eax
add    $0xffffffff,%eax
sar    %eax
imul   %rdx,%rcx
mov    %eax,%esi
jmp    1110 <high_pow+0x10>
mov    $0x1,%eax
imul   %rcx,%rax
ret
movslq %edi,%rax
imul   %rcx,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @high_pow(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%6 = load i32, i32* %5
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %9
8: ; preds = %2
store i64 1, i64* %3
br label %37
9: ; preds = %2
%10 = load i32, i32* %5
%11 = icmp eq i32 %10, 1
br i1 %11, label %12, label %15
12: ; preds = %9
%13 = load i32, i32* %4
%14 = sext i32 %13 to i64
store i64 %14, i64* %3
br label %37
15: ; preds = %9
%16 = load i32, i32* %5
%17 = srem i32 %16, 2
%18 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %26
19: ; preds = %15
%20 = load i32, i32* %4
%21 = load i32, i32* %4
%22 = mul nsw i32 %20, %21
%23 = load i32, i32* %5
%24 = sdiv i32 %23, 2
%25 = call i64 @high_pow(i32 %22, i32 %24)
store i64 %25, i64* %3
br label %37
26: ; preds = %15
%27 = load i32, i32* %4
%28 = load i32, i32* %4
%29 = mul nsw i32 %27, %28
%30 = load i32, i32* %5
%31 = sub nsw i32 %30, 1
%32 = sdiv i32 %31, 2
%33 = call i64 @high_pow(i32 %29, i32 %32)
%34 = load i32, i32* %5
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = mul i64 %33, %35
store i64 %36, i64* %3
br label %37
37: ; preds = %26, %19, %12, %8
%38 = load i64, i64* %3
ret i64 %38
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @high_pow(i32 %0, i32 %1) {
br label %3
3: ; preds = %18, %2
%4 = phi i64 [ %22, %18 ], [ 1, %2 ]
%5 = phi i32 [ %15, %18 ], [ %0, %2 ]
%6 = phi i32 [ %20, %18 ], [ %1, %2 ]
br label %7
7: ; preds = %3, %16
%8 = phi i32 [ %15, %16 ], [ %5, %3 ]
%9 = phi i32 [ %17, %16 ], [ %6, %3 ]
switch i32 %9, label %12 [
i32 0, label %23
i32 1, label %10
]
10: ; preds = %7
%11 = sext i32 %8 to i64
br label %23
12: ; preds = %7
%13 = and i32 %9, 1
%14 = icmp eq i32 %13, 0
%15 = mul nsw i32 %8, %8
br i1 %14, label %16, label %18
16: ; preds = %12
%17 = sdiv i32 %9, 2
br label %7
18: ; preds = %12
%19 = add nsw i32 %9, -1
%20 = sdiv i32 %19, 2
%21 = sext i32 %9 to i64
%22 = mul i64 %4, %21
br label %3
23: ; preds = %7, %10
%24 = phi i64 [ %11, %10 ], [ 1, %7 ]
%25 = mul i64 %24, %4
ret i64 %25
}