int high_bit(unsigned int z) {
  int n = 0;
  if (z == 0)
    return -1;
  if (z >= 0x10000)
    n += 16, z >>= 16;
  if (z >= 0x00100)
    n += 8, z >>= 8;
  if (z >= 0x00010)
    n += 4, z >>= 4;
  if (z >= 0x00004)
    n += 2, z >>= 2;
  if (z >= 0x00002)
    n += 1, z >>= 1;
  return n;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<high_bit>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    1124 <high_bit+0x24>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11bc <high_bit+0xbc>
cmpl   $0x10000,-0x8(%rbp)
jb     1143 <high_bit+0x43>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x10,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x10,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x100,-0x8(%rbp)
jb     1162 <high_bit+0x62>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x8,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x10,-0x8(%rbp)
jb     117e <high_bit+0x7e>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x4,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x8(%rbp)
jb     119a <high_bit+0x9a>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
jb     11b6 <high_bit+0xb6>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<high_bit>:
test   %edi,%edi
je     1156 <high_bit+0x56>
mov    %edi,%eax
shr    $0x10,%eax
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x10000,%edi
setae  %cl
cmovb  %edi,%eax
shl    $0x4,%ecx
lea    0x8(%rcx),%edx
mov    %eax,%esi
shr    $0x8,%esi
cmp    $0x100,%eax
cmovb  %eax,%esi
cmovb  %ecx,%edx
lea    0x4(%rdx),%ecx
mov    %esi,%edi
shr    $0x4,%edi
cmp    $0x10,%esi
cmovb  %esi,%edi
cmovb  %edx,%ecx
lea    0x2(%rcx),%eax
mov    %edi,%edx
shr    $0x2,%edx
cmp    $0x4,%edi
cmovb  %edi,%edx
cmovb  %ecx,%eax
cmp    $0x2,%edx
sbb    $0xffffffff,%eax
ret
mov    $0xffffffff,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @high_bit(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 0, i32* %4
%5 = load i32, i32* %3
%6 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %8
7: ; preds = %1
store i32 -1, i32* %2
br label %50
8: ; preds = %1
%9 = load i32, i32* %3
%10 = icmp uge i32 %9, 65536
br i1 %10, label %11, label %16
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %4
%13 = add nsw i32 %12, 16
store i32 %13, i32* %4
%14 = load i32, i32* %3
%15 = lshr i32 %14, 16
store i32 %15, i32* %3
br label %16
16: ; preds = %11, %8
%17 = load i32, i32* %3
%18 = icmp uge i32 %17, 256
br i1 %18, label %19, label %24
19: ; preds = %16
%20 = load i32, i32* %4
%21 = add nsw i32 %20, 8
store i32 %21, i32* %4
%22 = load i32, i32* %3
%23 = lshr i32 %22, 8
store i32 %23, i32* %3
br label %24
24: ; preds = %19, %16
%25 = load i32, i32* %3
%26 = icmp uge i32 %25, 16
br i1 %26, label %27, label %32
27: ; preds = %24
%28 = load i32, i32* %4
%29 = add nsw i32 %28, 4
store i32 %29, i32* %4
%30 = load i32, i32* %3
%31 = lshr i32 %30, 4
store i32 %31, i32* %3
br label %32
32: ; preds = %27, %24
%33 = load i32, i32* %3
%34 = icmp uge i32 %33, 4
br i1 %34, label %35, label %40
35: ; preds = %32
%36 = load i32, i32* %4
%37 = add nsw i32 %36, 2
store i32 %37, i32* %4
%38 = load i32, i32* %3
%39 = lshr i32 %38, 2
store i32 %39, i32* %3
br label %40
40: ; preds = %35, %32
%41 = load i32, i32* %3
%42 = icmp uge i32 %41, 2
br i1 %42, label %43, label %48
43: ; preds = %40
%44 = load i32, i32* %4
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %4
%46 = load i32, i32* %3
%47 = lshr i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %3
br label %48
48: ; preds = %43, %40
%49 = load i32, i32* %4
store i32 %49, i32* %2
br label %50
50: ; preds = %48, %7
%51 = load i32, i32* %2
ret i32 %51
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @high_bit(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %2, label %26, label %3
3: ; preds = %1
%4 = icmp ugt i32 %0, 65535
%5 = lshr i32 %0, 16
%6 = select i1 %4, i32 %5, i32 %0
%7 = select i1 %4, i32 16, i32 0
%8 = icmp ugt i32 %6, 255
%9 = or i32 %7, 8
%10 = lshr i32 %6, 8
%11 = select i1 %8, i32 %10, i32 %6
%12 = select i1 %8, i32 %9, i32 %7
%13 = icmp ugt i32 %11, 15
%14 = or i32 %12, 4
%15 = lshr i32 %11, 4
%16 = select i1 %13, i32 %15, i32 %11
%17 = select i1 %13, i32 %14, i32 %12
%18 = icmp ugt i32 %16, 3
%19 = or i32 %17, 2
%20 = lshr i32 %16, 2
%21 = select i1 %18, i32 %20, i32 %16
%22 = select i1 %18, i32 %19, i32 %17
%23 = icmp ugt i32 %21, 1
%24 = zext i1 %23 to i32
%25 = add nsw i32 %22, %24
br label %26
26: ; preds = %1, %3
%27 = phi i32 [ %25, %3 ], [ -1, %1 ]
ret i32 %27
}