int decToBinUl(unsigned long long n, int binary[]) {
  unsigned long long i = 1;
  int y = 0, x = 0;
  while (i <= n) {
    i *= 2;
    x++;
  }
  i /= 2;
  x--;
  for (y = x; y >= 0; y--) {
    if ((long)(n - i) >= 0) {
      n -= i;
      binary[x - y] = 1;
    } else {
      binary[x - y] = 0;
    }
    i /= 2;
  }
  return (int)x;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<decToBinUl>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x1,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
ja     114a <decToBinUl+0x4a>
mov    -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1122 <decToBinUl+0x22>
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jl     11d7 <decToBinUl+0xd7>
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    -0x18(%rbp),%rax
cmp    $0x0,%rax
jl     11a9 <decToBinUl+0xa9>
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jmp    11bd <decToBinUl+0xbd>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    -0x1c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1165 <decToBinUl+0x65>
mov    -0x20(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<decToBinUl>:
test   %rdi,%rdi
je     11d0 <decToBinUl+0xd0>
lea    0x4(%rsi),%r10
mov    $0x1,%ecx
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
nopl   0x0(%rax)
mov    %rcx,%r9
add    %rcx,%rcx
add    $0x4,%r10
add    $0x1,%rax
cmp    %rdi,%rcx
jbe    1120 <decToBinUl+0x20>
lea    0x1(%rax),%r8
test   $0x1,%r8b
je     1169 <decToBinUl+0x69>
movabs $0x7fffffffffffffff,%rdx
ff ff 7f
and    %rdx,%r9
mov    %rdi,%r8
sub    %r9,%r8
mov    %r8,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
xor    $0x1,%edx
test   %r8,%r8
cmovns %r8,%rdi
mov    %edx,(%rsi)
mov    %rax,%r8
mov    %r9,%rcx
test   %eax,%eax
je     11cf <decToBinUl+0xcf>
lea    0x2(%r8),%r9
shl    $0x2,%r8
neg    %r8
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rcx,%rdx
shr    %rdx
mov    %rdi,%rsi
sub    %rdx,%rsi
mov    %rsi,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
xor    $0x1,%edx
test   %rsi,%rsi
cmovs  %rdi,%rsi
mov    %edx,-0x4(%r10,%r8,1)
shr    $0x2,%rcx
mov    %rsi,%rdi
sub    %rcx,%rdi
mov    %rdi,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
xor    $0x1,%edx
test   %rdi,%rdi
cmovs  %rsi,%rdi
mov    %edx,(%r10,%r8,1)
add    $0xfffffffffffffffe,%r9
add    $0x8,%r10
cmp    $0x2,%r9
jg     1180 <decToBinUl+0x80>
ret
mov    $0xffffffff,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @decToBinUl(i64 %0, i32* %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i64 %0, i64* %3
store i32* %1, i32** %4
store i64 1, i64* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %12, %2
%9 = load i64, i64* %5
%10 = load i64, i64* %3
%11 = icmp ule i64 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %17
12: ; preds = %8
%13 = load i64, i64* %5
%14 = mul i64 %13, 2
store i64 %14, i64* %5
%15 = load i32, i32* %7
%16 = add nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %7
br label %8
17: ; preds = %8
%18 = load i64, i64* %5
%19 = udiv i64 %18, 2
store i64 %19, i64* %5
%20 = load i32, i32* %7
%21 = add nsw i32 %20, -1
store i32 %21, i32* %7
%22 = load i32, i32* %7
store i32 %22, i32* %6
br label %23
23: ; preds = %51, %17
%24 = load i32, i32* %6
%25 = icmp sge i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %54
26: ; preds = %23
%27 = load i64, i64* %3
%28 = load i64, i64* %5
%29 = sub i64 %27, %28
%30 = icmp sge i64 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %41
31: ; preds = %26
%32 = load i64, i64* %5
%33 = load i64, i64* %3
%34 = sub i64 %33, %32
store i64 %34, i64* %3
%35 = load i32*, i32** %4
%36 = load i32, i32* %7
%37 = load i32, i32* %6
%38 = sub nsw i32 %36, %37
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %39
store i32 1, i32* %40
br label %48
41: ; preds = %26
%42 = load i32*, i32** %4
%43 = load i32, i32* %7
%44 = load i32, i32* %6
%45 = sub nsw i32 %43, %44
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %46
store i32 0, i32* %47
br label %48
48: ; preds = %41, %31
%49 = load i64, i64* %5
%50 = udiv i64 %49, 2
store i64 %50, i64* %5
br label %51
51: ; preds = %48
%52 = load i32, i32* %6
%53 = add nsw i32 %52, -1
store i32 %53, i32* %6
br label %23
54: ; preds = %23
%55 = load i32, i32* %7
ret i32 %55
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @decToBinUl(i64 %0, i32* nocapture writeonly %1) {
%3 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %3, label %56, label %4
4: ; preds = %2, %4
%5 = phi i32 [ %8, %4 ], [ 0, %2 ]
%6 = phi i64 [ %7, %4 ], [ 1, %2 ]
%7 = shl i64 %6, 1
%8 = add nuw nsw i32 %5, 1
%9 = icmp ugt i64 %7, %0
br i1 %9, label %10, label %4
10: ; preds = %4
%11 = zext i32 %8 to i64
%12 = zext i32 %5 to i64
%13 = and i64 %11, 1
%14 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %14, label %26, label %15
15: ; preds = %10
%16 = add nsw i64 %11, -1
%17 = and i64 %6, 9223372036854775807
%18 = sub i64 %0, %17
%19 = icmp sgt i64 %18, -1
%20 = sub nuw nsw i64 %12, %16
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %20
%22 = lshr i64 %18, 63
%23 = trunc i64 %22 to i32
%24 = xor i32 %23, 1
%25 = select i1 %19, i64 %18, i64 %0
store i32 %24, i32* %21
br label %26
26: ; preds = %15, %10
%27 = phi i64 [ %11, %10 ], [ %16, %15 ]
%28 = phi i64 [ %7, %10 ], [ %17, %15 ]
%29 = phi i64 [ %0, %10 ], [ %25, %15 ]
%30 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %30, label %56, label %31
31: ; preds = %26, %31
%32 = phi i64 [ %45, %31 ], [ %27, %26 ]
%33 = phi i64 [ %46, %31 ], [ %28, %26 ]
%34 = phi i64 [ %54, %31 ], [ %29, %26 ]
%35 = add nsw i64 %32, -1
%36 = lshr i64 %33, 1
%37 = sub i64 %34, %36
%38 = icmp sgt i64 %37, -1
%39 = sub nuw nsw i64 %12, %35
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %39
%41 = lshr i64 %37, 63
%42 = trunc i64 %41 to i32
%43 = xor i32 %42, 1
%44 = select i1 %38, i64 %37, i64 %34
store i32 %43, i32* %40
%45 = add nsw i64 %32, -2
%46 = lshr i64 %33, 2
%47 = sub i64 %44, %46
%48 = icmp sgt i64 %47, -1
%49 = sub nuw nsw i64 %12, %45
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %49
%51 = lshr i64 %47, 63
%52 = trunc i64 %51 to i32
%53 = xor i32 %52, 1
%54 = select i1 %48, i64 %47, i64 %44
store i32 %53, i32* %50
%55 = icmp sgt i64 %32, 2
br i1 %55, label %31, label %56
56: ; preds = %26, %31, %2
%57 = phi i32 [ -1, %2 ], [ %5, %31 ], [ %5, %26 ]
ret i32 %57
}