double pow16(long exp) {
  int i;
  long pos_exp = exp < 0 ? -exp : exp;
  double total = 1.0;
  if (exp == 0) {
    return 1.0;
  }
  for (i = 0; i < pos_exp; i++) {
    total *= 16.0;
  }
  if (exp < 0) {
    total = 1 / total;
  }
  return total;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pow16>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jge    1122 <pow16+0x22>
xor    %eax,%eax
sub    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    112a <pow16+0x2a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movsd  0xec6(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    115c <pow16+0x5c>
movsd  0xeae(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
jmp    11b8 <pow16+0xb8>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movslq -0x14(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jge    1191 <pow16+0x91>
movsd  0xe8f(%rip),%xmm0
mulsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1163 <pow16+0x63>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jge    11ae <pow16+0xae>
movsd  0xe5c(%rip),%xmm0
divsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x8(%rbp)
movsd  -0x8(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pow16>:
mov    %rdi,%rcx
neg    %rcx
cmovs  %rdi,%rcx
jae    112a <pow16+0x2a>
test   %rcx,%rcx
jle    1133 <pow16+0x33>
lea    -0x1(%rcx),%rdx
mov    %ecx,%eax
and    $0x7,%eax
cmp    $0x7,%rdx
jae    113d <pow16+0x3d>
movsd  0xed8(%rip),%xmm0
jmp    1186 <pow16+0x86>
movsd  0xece(%rip),%xmm0
ret
movsd  0xec5(%rip),%xmm0
jmp    11aa <pow16+0xaa>
movabs $0x7ffffffffffffff8,%rdx
ff ff 7f
and    %rdx,%rcx
movsd  0xeae(%rip),%xmm0
movsd  0xeae(%rip),%xmm1
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mulsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm0
add    $0xfffffffffffffff8,%rcx
jne    1160 <pow16+0x60>
test   %rax,%rax
je     11aa <pow16+0xaa>
movsd  0xe75(%rip),%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mulsd  %xmm1,%xmm0
add    $0xffffffffffffffff,%rax
jne    11a0 <pow16+0xa0>
test   %rdi,%rdi
js     11b0 <pow16+0xb0>
ret
movsd  0xe48(%rip),%xmm1
divsd  %xmm0,%xmm1
movapd %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @pow16(i64 %0) {
%2 = alloca double
%3 = alloca i64
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
%6 = alloca double
store i64 %0, i64* %3
%7 = load i64, i64* %3
%8 = icmp slt i64 %7, 0
br i1 %8, label %9, label %12
9: ; preds = %1
%10 = load i64, i64* %3
%11 = sub nsw i64 0, %10
br label %14
12: ; preds = %1
%13 = load i64, i64* %3
br label %14
14: ; preds = %12, %9
%15 = phi i64 [ %11, %9 ], [ %13, %12 ]
store i64 %15, i64* %5
store double 1.000000e+00, double* %6
%16 = load i64, i64* %3
%17 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %19
18: ; preds = %14
store double 1.000000e+00, double* %2
br label %39
19: ; preds = %14
store i32 0, i32* %4
br label %20
20: ; preds = %28, %19
%21 = load i32, i32* %4
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = load i64, i64* %5
%24 = icmp slt i64 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %31
25: ; preds = %20
%26 = load double, double* %6
%27 = fmul double %26, 1.600000e+01
store double %27, double* %6
br label %28
28: ; preds = %25
%29 = load i32, i32* %4
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %4
br label %20
31: ; preds = %20
%32 = load i64, i64* %3
%33 = icmp slt i64 %32, 0
br i1 %33, label %34, label %37
34: ; preds = %31
%35 = load double, double* %6
%36 = fdiv double 1.000000e+00, %35
store double %36, double* %6
br label %37
37: ; preds = %34, %31
%38 = load double, double* %6
store double %38, double* %2
br label %39
39: ; preds = %37, %18
%40 = load double, double* %2
ret double %40
}

LLVM IR (-O2):
define double @pow16(i64 %0) {
%2 = icmp slt i64 %0, 0
%3 = sub nsw i64 0, %0
%4 = select i1 %2, i64 %3, i64 %0
%5 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %5, label %41, label %6
6: ; preds = %1
%7 = icmp sgt i64 %4, 0
br i1 %7, label %8, label %37
8: ; preds = %6
%9 = add nsw i64 %4, -1
%10 = and i64 %4, 7
%11 = icmp ult i64 %9, 7
br i1 %11, label %27, label %12
12: ; preds = %8
%13 = and i64 %4, 9223372036854775800
br label %14
14: ; preds = %14, %12
%15 = phi double [ 1.000000e+00, %12 ], [ %24, %14 ]
%16 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %25, %14 ]
%17 = fmul double %15, 1.600000e+01
%18 = fmul double %17, 1.600000e+01
%19 = fmul double %18, 1.600000e+01
%20 = fmul double %19, 1.600000e+01
%21 = fmul double %20, 1.600000e+01
%22 = fmul double %21, 1.600000e+01
%23 = fmul double %22, 1.600000e+01
%24 = fmul double %23, 1.600000e+01
%25 = add i64 %16, 8
%26 = icmp eq i64 %25, %13
br i1 %26, label %27, label %14
27: ; preds = %14, %8
%28 = phi double [ undef, %8 ], [ %24, %14 ]
%29 = phi double [ 1.000000e+00, %8 ], [ %24, %14 ]
%30 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %30, label %37, label %31
31: ; preds = %27, %31
%32 = phi double [ %34, %31 ], [ %29, %27 ]
%33 = phi i64 [ %35, %31 ], [ 0, %27 ]
%34 = fmul double %32, 1.600000e+01
%35 = add i64 %33, 1
%36 = icmp eq i64 %35, %10
br i1 %36, label %37, label %31
37: ; preds = %27, %31, %6
%38 = phi double [ 1.000000e+00, %6 ], [ %28, %27 ], [ %34, %31 ]
%39 = fdiv double 1.000000e+00, %38
%40 = select i1 %2, double %39, double %38
br label %41
41: ; preds = %1, %37
%42 = phi double [ %40, %37 ], [ 1.000000e+00, %1 ]
ret double %42
}