unsigned int nlog2(unsigned int n) {
  unsigned int m;
  m = (n >= 0x10000) << 4;
  m += (n >> m >= 0x100) << 3;
  m += (n >> m >= 0x10) << 2;
  m += (0xFFFFAA50U >> ((n >> m) << 1)) & 3;
  return (m + (n > 1U << m));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<nlog2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x10000,-0x4(%rbp)
setae  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
shl    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shr    %cl,%eax
cmp    $0x100,%eax
setae  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
shl    $0x3,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shr    %cl,%eax
cmp    $0x10,%eax
setae  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
shl    $0x2,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
shr    %cl,%eax
mov    %eax,%ecx
shl    $0x1,%ecx
mov    $0xffffaa50,%eax
shr    %cl,%eax
and    $0x3,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    %ecx,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    -0xc(%rbp),%ecx
cmp    %edx,%ecx
seta   %cl
and    $0x1,%cl
movzbl %cl,%ecx
add    %ecx,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<nlog2>:
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x10000,%edi
setae  %cl
shl    $0x4,%ecx
mov    %edi,%eax
shr    %cl,%eax
xor    %edx,%edx
cmp    $0x100,%eax
setae  %dl
lea    (%rcx,%rdx,8),%ecx
mov    %edi,%eax
shr    %cl,%eax
xor    %edx,%edx
cmp    $0x10,%eax
setae  %dl
lea    (%rcx,%rdx,4),%esi
mov    %edi,%edx
mov    %esi,%ecx
shr    %cl,%edx
add    %edx,%edx
mov    $0xffffaa50,%eax
mov    %edx,%ecx
shr    %cl,%eax
and    $0x3,%eax
or     %esi,%eax
mov    $0x1,%edx
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%edx
cmp    %edi,%edx
adc    $0x0,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @nlog2(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
%4 = load i32, i32* %2
%5 = icmp uge i32 %4, 65536
%6 = zext i1 %5 to i32
%7 = shl i32 %6, 4
store i32 %7, i32* %3
%8 = load i32, i32* %2
%9 = load i32, i32* %3
%10 = lshr i32 %8, %9
%11 = icmp uge i32 %10, 256
%12 = zext i1 %11 to i32
%13 = shl i32 %12, 3
%14 = load i32, i32* %3
%15 = add i32 %14, %13
store i32 %15, i32* %3
%16 = load i32, i32* %2
%17 = load i32, i32* %3
%18 = lshr i32 %16, %17
%19 = icmp uge i32 %18, 16
%20 = zext i1 %19 to i32
%21 = shl i32 %20, 2
%22 = load i32, i32* %3
%23 = add i32 %22, %21
store i32 %23, i32* %3
%24 = load i32, i32* %2
%25 = load i32, i32* %3
%26 = lshr i32 %24, %25
%27 = shl i32 %26, 1
%28 = lshr i32 -21936, %27
%29 = and i32 %28, 3
%30 = load i32, i32* %3
%31 = add i32 %30, %29
store i32 %31, i32* %3
%32 = load i32, i32* %3
%33 = load i32, i32* %2
%34 = load i32, i32* %3
%35 = shl i32 1, %34
%36 = icmp ugt i32 %33, %35
%37 = zext i1 %36 to i32
%38 = add i32 %32, %37
ret i32 %38
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @nlog2(i32 %0) {
%2 = icmp ugt i32 %0, 65535
%3 = select i1 %2, i32 16, i32 0
%4 = lshr i32 %0, %3
%5 = icmp ugt i32 %4, 255
%6 = select i1 %5, i32 8, i32 0
%7 = or i32 %6, %3
%8 = lshr i32 %0, %7
%9 = icmp ugt i32 %8, 15
%10 = select i1 %9, i32 4, i32 0
%11 = or i32 %10, %7
%12 = lshr i32 %0, %11
%13 = shl i32 %12, 1
%14 = lshr i32 -21936, %13
%15 = and i32 %14, 3
%16 = or i32 %15, %11
%17 = shl nuw i32 1, %16
%18 = icmp ult i32 %17, %0
%19 = zext i1 %18 to i32
%20 = add nuw nsw i32 %16, %19
ret i32 %20
}