unsigned long lg2(unsigned long x) {
  long i;
  for (i = 12; i >= 0; i--) {
    if ((1 << i) <= x)
      break;
  }
  return i;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<lg2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movq   $0xc,-0x10(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jl     114f <lg2+0x4f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
cltq
cmp    -0x8(%rbp),%rax
ja     1139 <lg2+0x39>
jmp    114f <lg2+0x4f>
jmp    113e <lg2+0x3e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    1110 <lg2+0x10>
mov    -0x10(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<lg2>:
mov    $0xc,%eax
cmp    $0xfff,%rdi
ja     119a <lg2+0x9a>
mov    $0xb,%eax
cmp    $0x7ff,%rdi
ja     119a <lg2+0x9a>
mov    $0xa,%eax
cmp    $0x3ff,%rdi
ja     119a <lg2+0x9a>
mov    $0x9,%eax
cmp    $0x1ff,%rdi
ja     119a <lg2+0x9a>
mov    $0x8,%eax
cmp    $0xff,%rdi
ja     119a <lg2+0x9a>
mov    $0x7,%eax
cmp    $0x7f,%rdi
ja     119a <lg2+0x9a>
mov    $0x6,%eax
cmp    $0x3f,%rdi
ja     119a <lg2+0x9a>
mov    $0x5,%eax
cmp    $0x1f,%rdi
ja     119a <lg2+0x9a>
mov    $0x4,%eax
cmp    $0xf,%rdi
ja     119a <lg2+0x9a>
mov    $0x3,%eax
cmp    $0x7,%rdi
ja     119a <lg2+0x9a>
mov    $0x2,%eax
cmp    $0x3,%rdi
ja     119a <lg2+0x9a>
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x1,%rdi
ja     119a <lg2+0x9a>
sbb    %rax,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @lg2(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
store i64 %0, i64* %2
store i64 12, i64* %3
br label %4
4: ; preds = %16, %1
%5 = load i64, i64* %3
%6 = icmp sge i64 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %19
7: ; preds = %4
%8 = load i64, i64* %3
%9 = trunc i64 %8 to i32
%10 = shl i32 1, %9
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = load i64, i64* %2
%13 = icmp ule i64 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %7
br label %19
15: ; preds = %7
br label %16
16: ; preds = %15
%17 = load i64, i64* %3
%18 = add nsw i64 %17, -1
store i64 %18, i64* %3
br label %4
19: ; preds = %14, %4
%20 = load i64, i64* %3
ret i64 %20
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @lg2(i64 %0) {
%2 = icmp ult i64 %0, 4096
br i1 %2, label %3, label %28
3: ; preds = %1
%4 = icmp ult i64 %0, 2048
br i1 %4, label %5, label %28
5: ; preds = %3
%6 = icmp ult i64 %0, 1024
br i1 %6, label %7, label %28
7: ; preds = %5
%8 = icmp ult i64 %0, 512
br i1 %8, label %9, label %28
9: ; preds = %7
%10 = icmp ult i64 %0, 256
br i1 %10, label %11, label %28
11: ; preds = %9
%12 = icmp ult i64 %0, 128
br i1 %12, label %13, label %28
13: ; preds = %11
%14 = icmp ult i64 %0, 64
br i1 %14, label %15, label %28
15: ; preds = %13
%16 = icmp ult i64 %0, 32
br i1 %16, label %17, label %28
17: ; preds = %15
%18 = icmp ult i64 %0, 16
br i1 %18, label %19, label %28
19: ; preds = %17
%20 = icmp ult i64 %0, 8
br i1 %20, label %21, label %28
21: ; preds = %19
%22 = icmp ult i64 %0, 4
br i1 %22, label %23, label %28
23: ; preds = %21
%24 = icmp ult i64 %0, 2
br i1 %24, label %25, label %28
25: ; preds = %23
%26 = icmp eq i64 %0, 0
%27 = sext i1 %26 to i64
br label %28
28: ; preds = %25, %23, %21, %19, %17, %15, %13, %11, %9, %7, %5, %3, %1
%29 = phi i64 [ 12, %1 ], [ 11, %3 ], [ 10, %5 ], [ 9, %7 ], [ 8, %9 ], [ 7, %11 ], [ 6, %13 ], [ 5, %15 ], [ 4, %17 ], [ 3, %19 ], [ 2, %21 ], [ 1, %23 ], [ %27, %25 ]
ret i64 %29
}