unsigned old_leftmost_one(unsigned x) {
  unsigned probe_bits = x;
  int position = x != 0;
  int in_upper16 = (probe_bits & 0xFFFF0000u) != 0;
  position <<= (in_upper16 << 4);
  probe_bits = (probe_bits & -!in_upper16) | (probe_bits >> 16);
  int in_upper8 = (probe_bits & 0xFF00) != 0;
  position <<= (in_upper8 << 3);
  probe_bits = (probe_bits & -!in_upper8) | (probe_bits >> 8);
  int in_upper4 = (probe_bits & 0xF0) != 0;
  position <<= (in_upper4 << 2);
  probe_bits = (probe_bits & -!in_upper4) | (probe_bits >> 4);
  int in_upper2 = (probe_bits & 0xC) != 0;
  position <<= (in_upper2 << 1);
  probe_bits = (probe_bits & -!in_upper2) | (probe_bits >> 2);
  int in_upper1 = (probe_bits & 0x2) != 0;
  position <<= in_upper1;
  return position;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<old_leftmost_one>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0xffff0000,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    $0x4,%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
setne  %cl
xor    $0xff,%cl
and    $0x1,%cl
movzbl %cl,%edx
xor    %ecx,%ecx
sub    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shr    $0x10,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0xff00,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shl    $0x3,%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
setne  %cl
xor    $0xff,%cl
and    $0x1,%cl
movzbl %cl,%edx
xor    %ecx,%ecx
sub    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shr    $0x8,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0xf0,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
shl    $0x2,%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
setne  %cl
xor    $0xff,%cl
and    $0x1,%cl
movzbl %cl,%edx
xor    %ecx,%ecx
sub    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shr    $0x4,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0xc,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
setne  %cl
xor    $0xff,%cl
and    $0x1,%cl
movzbl %cl,%edx
xor    %ecx,%ecx
sub    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shr    $0x2,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x2,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<old_leftmost_one>:
xor    %eax,%eax
test   %edi,%edi
setne  %al
xor    %esi,%esi
cmp    $0x10000,%edi
setae  %cl
mov    %edi,%edx
cmovae %esi,%edx
shl    $0x4,%cl
shl    %cl,%eax
shr    $0x10,%edi
or     %edi,%edx
test   $0xff00,%edx
setne  %cl
mov    $0x0,%edi
cmove  %edx,%edi
shl    $0x3,%cl
shl    %cl,%eax
shr    $0x8,%edx
or     %edi,%edx
test   $0xf0,%dl
setne  %cl
mov    $0x0,%edi
cmove  %edx,%edi
shl    $0x2,%cl
shl    %cl,%eax
shr    $0x4,%edx
or     %edi,%edx
mov    %edx,%edi
shr    %edi
test   $0xc,%dl
setne  %cl
cmovne %esi,%edi
add    %cl,%cl
shl    %cl,%eax
shr    $0x3,%edx
or     %edi,%edx
and    $0x1,%dl
mov    %edx,%ecx
shl    %cl,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @old_leftmost_one(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%10 = load i32, i32* %2
store i32 %10, i32* %3
%11 = load i32, i32* %2
%12 = icmp ne i32 %11, 0
%13 = zext i1 %12 to i32
store i32 %13, i32* %4
%14 = load i32, i32* %3
%15 = and i32 %14, -65536
%16 = icmp ne i32 %15, 0
%17 = zext i1 %16 to i32
store i32 %17, i32* %5
%18 = load i32, i32* %5
%19 = shl i32 %18, 4
%20 = load i32, i32* %4
%21 = shl i32 %20, %19
store i32 %21, i32* %4
%22 = load i32, i32* %3
%23 = load i32, i32* %5
%24 = icmp ne i32 %23, 0
%25 = xor i1 %24, true
%26 = zext i1 %25 to i32
%27 = sub nsw i32 0, %26
%28 = and i32 %22, %27
%29 = load i32, i32* %3
%30 = lshr i32 %29, 16
%31 = or i32 %28, %30
store i32 %31, i32* %3
%32 = load i32, i32* %3
%33 = and i32 %32, 65280
%34 = icmp ne i32 %33, 0
%35 = zext i1 %34 to i32
store i32 %35, i32* %6
%36 = load i32, i32* %6
%37 = shl i32 %36, 3
%38 = load i32, i32* %4
%39 = shl i32 %38, %37
store i32 %39, i32* %4
%40 = load i32, i32* %3
%41 = load i32, i32* %6
%42 = icmp ne i32 %41, 0
%43 = xor i1 %42, true
%44 = zext i1 %43 to i32
%45 = sub nsw i32 0, %44
%46 = and i32 %40, %45
%47 = load i32, i32* %3
%48 = lshr i32 %47, 8
%49 = or i32 %46, %48
store i32 %49, i32* %3
%50 = load i32, i32* %3
%51 = and i32 %50, 240
%52 = icmp ne i32 %51, 0
%53 = zext i1 %52 to i32
store i32 %53, i32* %7
%54 = load i32, i32* %7
%55 = shl i32 %54, 2
%56 = load i32, i32* %4
%57 = shl i32 %56, %55
store i32 %57, i32* %4
%58 = load i32, i32* %3
%59 = load i32, i32* %7
%60 = icmp ne i32 %59, 0
%61 = xor i1 %60, true
%62 = zext i1 %61 to i32
%63 = sub nsw i32 0, %62
%64 = and i32 %58, %63
%65 = load i32, i32* %3
%66 = lshr i32 %65, 4
%67 = or i32 %64, %66
store i32 %67, i32* %3
%68 = load i32, i32* %3
%69 = and i32 %68, 12
%70 = icmp ne i32 %69, 0
%71 = zext i1 %70 to i32
store i32 %71, i32* %8
%72 = load i32, i32* %8
%73 = shl i32 %72, 1
%74 = load i32, i32* %4
%75 = shl i32 %74, %73
store i32 %75, i32* %4
%76 = load i32, i32* %3
%77 = load i32, i32* %8
%78 = icmp ne i32 %77, 0
%79 = xor i1 %78, true
%80 = zext i1 %79 to i32
%81 = sub nsw i32 0, %80
%82 = and i32 %76, %81
%83 = load i32, i32* %3
%84 = lshr i32 %83, 2
%85 = or i32 %82, %84
store i32 %85, i32* %3
%86 = load i32, i32* %3
%87 = and i32 %86, 2
%88 = icmp ne i32 %87, 0
%89 = zext i1 %88 to i32
store i32 %89, i32* %9
%90 = load i32, i32* %9
%91 = load i32, i32* %4
%92 = shl i32 %91, %90
store i32 %92, i32* %4
%93 = load i32, i32* %4
ret i32 %93
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @old_leftmost_one(i32 %0) {
%2 = icmp ne i32 %0, 0
%3 = zext i1 %2 to i32
%4 = icmp ugt i32 %0, 65535
%5 = select i1 %4, i32 16, i32 0
%6 = shl nuw nsw i32 %3, %5
%7 = select i1 %4, i32 0, i32 %0
%8 = lshr i32 %0, 16
%9 = or i32 %7, %8
%10 = and i32 %9, 65280
%11 = icmp eq i32 %10, 0
%12 = select i1 %11, i32 0, i32 8
%13 = shl nuw nsw i32 %6, %12
%14 = select i1 %11, i32 %9, i32 0
%15 = lshr i32 %9, 8
%16 = or i32 %14, %15
%17 = and i32 %16, 240
%18 = icmp eq i32 %17, 0
%19 = select i1 %18, i32 0, i32 4
%20 = shl nuw nsw i32 %13, %19
%21 = select i1 %18, i32 %16, i32 0
%22 = lshr i32 %16, 4
%23 = or i32 %21, %22
%24 = and i32 %23, 12
%25 = icmp eq i32 %24, 0
%26 = select i1 %25, i32 0, i32 2
%27 = shl nuw nsw i32 %20, %26
%28 = lshr i32 %23, 3
%29 = lshr i32 %23, 1
%30 = select i1 %25, i32 %29, i32 0
%31 = or i32 %30, %28
%32 = and i32 %31, 1
%33 = shl nuw i32 %27, %32
ret i32 %33
}