unsigned long long int countones(unsigned long long int i) {
  static unsigned long long int count = 0;
  int digit;
  while ((i / 10) >= 1) {
    digit = i % 10;
    if (digit == 1)
      count++;
    i /= 10;
  }
  if (i == 1)
    count++;
  return count;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<countones>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
cmp    $0x1,%rax
jb     1166 <countones+0x66>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jne    114f <countones+0x4f>
mov    0x2ee4(%rip),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,0x2ed9(%rip)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1108 <countones+0x8>
cmpq   $0x1,-0x8(%rbp)
jne    1183 <countones+0x83>
mov    0x2eb0(%rip),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,0x2ea5(%rip)
mov    0x2e9e(%rip),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<countones>:
mov    0x2f21(%rip),%rcx
cmp    $0xa,%rdi
jae    1125 <countones+0x25>
mov    %rdi,%rdx
cmp    $0x1,%rdx
jne    1121 <countones+0x21>
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,0x2f07(%rip)
mov    %rcx,%rax
ret
movabs $0xcccccccccccccccd,%rsi
cc cc cc
movabs $0x3333333333333333,%r8
33 33 33
movabs $0x1999999999999999,%r9
99 99 19
jmp    115d <countones+0x5d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
shr    $0x3,%rdx
cmp    $0x63,%rdi
mov    %rdx,%rdi
jbe    1110 <countones+0x10>
mov    %rdi,%rax
mul    %rsi
mov    %rdi,%rax
imul   %rsi,%rax
add    %r8,%rax
ror    %rax
cmp    %r9,%rax
ja     1150 <countones+0x50>
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,0x2ea8(%rip)
jmp    1150 <countones+0x50>

LLVM IR (-O0):
@countones.count = internal global i64 0
define i64 @countones(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i32
store i64 %0, i64* %2
br label %4
4: ; preds = %17, %1
%5 = load i64, i64* %2
%6 = udiv i64 %5, 10
%7 = icmp uge i64 %6, 1
br i1 %7, label %8, label %20
8: ; preds = %4
%9 = load i64, i64* %2
%10 = urem i64 %9, 10
%11 = trunc i64 %10 to i32
store i32 %11, i32* %3
%12 = load i32, i32* %3
%13 = icmp eq i32 %12, 1
br i1 %13, label %14, label %17
14: ; preds = %8
%15 = load i64, i64* @countones.count
%16 = add i64 %15, 1
store i64 %16, i64* @countones.count
br label %17
17: ; preds = %14, %8
%18 = load i64, i64* %2
%19 = udiv i64 %18, 10
store i64 %19, i64* %2
br label %4
20: ; preds = %4
%21 = load i64, i64* %2
%22 = icmp eq i64 %21, 1
br i1 %22, label %23, label %26
23: ; preds = %20
%24 = load i64, i64* @countones.count
%25 = add i64 %24, 1
store i64 %25, i64* @countones.count
br label %26
26: ; preds = %23, %20
%27 = load i64, i64* @countones.count
ret i64 %27
}

LLVM IR (-O2):
@countones.count = internal unnamed_addr global i64 0
define i64 @countones(i64 %0) {
%2 = load i64, i64* @countones.count
%3 = icmp ult i64 %0, 10
br i1 %3, label %15, label %4
4: ; preds = %1, %12
%5 = phi i64 [ %7, %12 ], [ %0, %1 ]
%6 = phi i64 [ %13, %12 ], [ %2, %1 ]
%7 = udiv i64 %5, 10
%8 = urem i64 %5, 10
%9 = icmp eq i64 %8, 1
br i1 %9, label %10, label %12
10: ; preds = %4
%11 = add i64 %6, 1
store i64 %11, i64* @countones.count
br label %12
12: ; preds = %10, %4
%13 = phi i64 [ %11, %10 ], [ %6, %4 ]
%14 = icmp ult i64 %5, 100
br i1 %14, label %15, label %4
15: ; preds = %12, %1
%16 = phi i64 [ %2, %1 ], [ %13, %12 ]
%17 = phi i64 [ %0, %1 ], [ %7, %12 ]
%18 = icmp eq i64 %17, 1
br i1 %18, label %19, label %21
19: ; preds = %15
%20 = add i64 %16, 1
store i64 %20, i64* @countones.count
br label %21
21: ; preds = %19, %15
%22 = phi i64 [ %20, %19 ], [ %16, %15 ]
ret i64 %22
}