#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */
struct int_sqrt {
  int dummy;
};

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ memcpy(struct int_sqrt *, unsigned long *, int);
void usqrt(unsigned long x, struct int_sqrt *q) {
  unsigned long a = 0L;
  unsigned long r = 0L;
  unsigned long e = 0L;
  int i;
  for (i = 0; i < 32; i++) {
    r = (r << 2) + ((x & (3L << (32 - 2))) >> (32 - 2));
    x <<= 2;
    a <<= 1;
    e = (a << 1) + 1;
    if (r >= e) {
      r -= e;
      a++;
    }
  }
  memcpy(q, &a, sizeof(long));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<usqrt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x20,-0x2c(%rbp)
jge    11ce <usqrt+0xbe>
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
movabs $0xc0000000,%rcx
and    -0x8(%rbp),%rcx
shr    $0x1e,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jb     11bb <usqrt+0xab>
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    11c0 <usqrt+0xb0>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    113f <usqrt+0x2f>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
lea    -0x18(%rbp),%rsi
mov    $0x8,%edx
call   1030 <memcpy@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<usqrt>:
mov    %rsi,%r8
mov    $0x20,%ecx
xor    %edx,%edx
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,%eax
shr    $0x1e,%eax
lea    (%rax,%rdx,4),%rdx
shl    $0x2,%rdi
lea    0x1(,%rsi,4),%r9
xor    %eax,%eax
cmp    %r9,%rdx
setae  %al
lea    (%rax,%rsi,2),%rsi
mov    $0x0,%eax
cmovae %r9,%rax
sub    %rax,%rdx
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1120 <usqrt+0x10>
push   %rax
mov    %rsi,(%rsp)
mov    %rsp,%rsi
mov    %r8,%rdi
mov    $0x8,%edx
call   1030 <memcpy@plt>
pop    %rax
ret

LLVM IR (-O0):
%struct.int_sqrt = type { i32 }
define void @usqrt(i64 %0, %struct.int_sqrt* %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca %struct.int_sqrt*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
store i64 %0, i64* %3
store %struct.int_sqrt* %1, %struct.int_sqrt** %4
store i64 0, i64* %5
store i64 0, i64* %6
store i64 0, i64* %7
store i32 0, i32* %8
br label %9
9: ; preds = %36, %2
%10 = load i32, i32* %8
%11 = icmp slt i32 %10, 32
br i1 %11, label %12, label %39
12: ; preds = %9
%13 = load i64, i64* %6
%14 = shl i64 %13, 2
%15 = load i64, i64* %3
%16 = and i64 %15, 3221225472
%17 = lshr i64 %16, 30
%18 = add i64 %14, %17
store i64 %18, i64* %6
%19 = load i64, i64* %3
%20 = shl i64 %19, 2
store i64 %20, i64* %3
%21 = load i64, i64* %5
%22 = shl i64 %21, 1
store i64 %22, i64* %5
%23 = load i64, i64* %5
%24 = shl i64 %23, 1
%25 = add i64 %24, 1
store i64 %25, i64* %7
%26 = load i64, i64* %6
%27 = load i64, i64* %7
%28 = icmp uge i64 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %35
29: ; preds = %12
%30 = load i64, i64* %7
%31 = load i64, i64* %6
%32 = sub i64 %31, %30
store i64 %32, i64* %6
%33 = load i64, i64* %5
%34 = add i64 %33, 1
store i64 %34, i64* %5
br label %35
35: ; preds = %29, %12
br label %36
36: ; preds = %35
%37 = load i32, i32* %8
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %8
br label %9
39: ; preds = %9
%40 = load %struct.int_sqrt*, %struct.int_sqrt** %4
%41 = call i32 @memcpy(%struct.int_sqrt* %40, i64* %5, i32 8)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
%struct.int_sqrt = type { i32 }
define void @usqrt(i64 %0, %struct.int_sqrt* %1) {
%3 = alloca i64
%4 = bitcast i64* %3 to i8*
br label %5
5: ; preds = %2, %5
%6 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %24, %5 ]
%7 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %23, %5 ]
%8 = phi i64 [ %0, %2 ], [ %14, %5 ]
%9 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %21, %5 ]
%10 = shl i64 %7, 2
%11 = lshr i64 %8, 30
%12 = and i64 %11, 3
%13 = or i64 %10, %12
%14 = shl i64 %8, 2
%15 = shl i64 %9, 1
%16 = shl i64 %9, 2
%17 = or i64 %16, 1
%18 = icmp ult i64 %13, %17
%19 = xor i1 %18, true
%20 = zext i1 %19 to i64
%21 = or i64 %15, %20
%22 = select i1 %18, i64 0, i64 %17
%23 = sub i64 %13, %22
%24 = add nuw nsw i32 %6, 1
%25 = icmp eq i32 %24, 32
br i1 %25, label %26, label %5
26: ; preds = %5
store i64 %21, i64* %3
%27 = call i32 @memcpy(%struct.int_sqrt* %1, i64* %3, i32 8)
ret void
}