int log2_floor(int v) {
  static unsigned const int b[] = {0x2, 0xC, 0xF0, 0xFF00, 0xFFFF0000};
  static unsigned const int S[] = {1, 2, 4, 8, 16};
  unsigned int r = 0;
  for (int i = 4; i >= 0; --i) {
    if ((v & b[i])) {
      v >>= S[i];
      r |= S[i];
    }
  }
  return r;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<log2_floor>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
movl   $0x4,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jl     1176 <log2_floor+0x76>
mov    -0x4(%rbp),%eax
movslq -0xc(%rbp),%rdx
lea    0xed3(%rip),%rcx
and    (%rcx,%rdx,4),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1163 <log2_floor+0x63>
movslq -0xc(%rbp),%rcx
lea    0xedc(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rcx
lea    0xec6(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
or     -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1168 <log2_floor+0x68>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1115 <log2_floor+0x15>
mov    -0x8(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<log2_floor>:
mov    %edi,%eax
sar    $0x10,%eax
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x10000,%edi
setae  %cl
cmovb  %edi,%eax
shl    $0x4,%ecx
mov    %eax,%edx
sar    $0x8,%edx
lea    0x8(%rcx),%esi
test   $0xff00,%eax
cmove  %eax,%edx
cmove  %ecx,%esi
mov    %edx,%ecx
sar    $0x4,%ecx
lea    0x4(%rsi),%edi
test   $0xf0,%dl
cmove  %edx,%ecx
cmove  %esi,%edi
mov    %ecx,%eax
shr    $0x2,%eax
lea    0x2(%rdi),%edx
test   $0xc,%cl
cmove  %ecx,%eax
cmove  %edi,%edx
shr    %eax
and    $0x1,%eax
or     %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
@log2_floor.b = internal constant [5 x i32] [i32 2, i32 12, i32 240, i32 65280, i32 -65536]
@log2_floor.S = internal constant [5 x i32] [i32 1, i32 2, i32 4, i32 8, i32 16]
define i32 @log2_floor(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
store i32 4, i32* %4
br label %5
5: ; preds = %30, %1
%6 = load i32, i32* %4
%7 = icmp sge i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %33
8: ; preds = %5
%9 = load i32, i32* %2
%10 = load i32, i32* %4
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* @log2_floor.b, i64 0, i64 %11
%13 = load i32, i32* %12
%14 = and i32 %9, %13
%15 = icmp ne i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %29
16: ; preds = %8
%17 = load i32, i32* %4
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* @log2_floor.S, i64 0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load i32, i32* %2
%22 = ashr i32 %21, %20
store i32 %22, i32* %2
%23 = load i32, i32* %4
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* @log2_floor.S, i64 0, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = load i32, i32* %3
%28 = or i32 %27, %26
store i32 %28, i32* %3
br label %29
29: ; preds = %16, %8
br label %30
30: ; preds = %29
%31 = load i32, i32* %4
%32 = add nsw i32 %31, -1
store i32 %32, i32* %4
br label %5
33: ; preds = %5
%34 = load i32, i32* %3
ret i32 %34
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @log2_floor(i32 %0) {
%2 = icmp ult i32 %0, 65536
%3 = ashr i32 %0, 16
%4 = select i1 %2, i32 %0, i32 %3
%5 = select i1 %2, i32 0, i32 16
%6 = and i32 %4, 65280
%7 = icmp eq i32 %6, 0
%8 = ashr i32 %4, 8
%9 = or i32 %5, 8
%10 = select i1 %7, i32 %4, i32 %8
%11 = select i1 %7, i32 %5, i32 %9
%12 = and i32 %10, 240
%13 = icmp eq i32 %12, 0
%14 = ashr i32 %10, 4
%15 = or i32 %11, 4
%16 = select i1 %13, i32 %10, i32 %14
%17 = select i1 %13, i32 %11, i32 %15
%18 = and i32 %16, 12
%19 = icmp eq i32 %18, 0
%20 = lshr i32 %16, 2
%21 = or i32 %17, 2
%22 = select i1 %19, i32 %16, i32 %20
%23 = select i1 %19, i32 %17, i32 %21
%24 = lshr i32 %22, 1
%25 = and i32 %24, 1
%26 = or i32 %25, %23
ret i32 %26
}