unsigned isqrt(unsigned long long n) {
  unsigned long long x0, x1 = n, delta;
  if (!n)
    return 0;
  do {
    x0 = x1;
    x1 = (x0 + n / x0) / 2;
    delta = x0 - x1;
  } while (delta && ~delta && delta - 1);
  return x1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<isqrt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1127 <isqrt+0x27>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11b1 <isqrt+0xb1>
jmp    112c <isqrt+0x2c>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x18(%rbp)
mov    %rax,%rcx
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
sub    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    %al,-0x31(%rbp)
je     119f <isqrt+0x9f>
mov    -0x28(%rbp),%rcx
xor    $0xffffffffffffffff,%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%rcx
mov    %al,-0x31(%rbp)
je     119f <isqrt+0x9f>
mov    -0x28(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
setne  %al
mov    %al,-0x31(%rbp)
mov    -0x31(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    112c <isqrt+0x2c>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<isqrt>:
test   %rdi,%rdi
je     1143 <isqrt+0x43>
mov    %rdi,%rcx
jmp    112e <isqrt+0x2e>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,%rax
xor    %edx,%edx
div    %rcx
add    %rcx,%rax
shr    %rax
sub    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
cmp    $0x2,%rcx
mov    %rax,%rcx
jbe    1142 <isqrt+0x42>
mov    %rdi,%rax
or     %rcx,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    1110 <isqrt+0x10>
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
jmp    1118 <isqrt+0x18>
ret
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @isqrt(i64 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
%7 = load i64, i64* %3
store i64 %7, i64* %5
%8 = load i64, i64* %3
%9 = icmp ne i64 %8, 0
br i1 %9, label %11, label %10
10: ; preds = %1
store i32 0, i32* %2
br label %39
11: ; preds = %1
br label %12
12: ; preds = %34, %11
%13 = load i64, i64* %5
store i64 %13, i64* %4
%14 = load i64, i64* %4
%15 = load i64, i64* %3
%16 = load i64, i64* %4
%17 = udiv i64 %15, %16
%18 = add i64 %14, %17
%19 = udiv i64 %18, 2
store i64 %19, i64* %5
%20 = load i64, i64* %4
%21 = load i64, i64* %5
%22 = sub i64 %20, %21
store i64 %22, i64* %6
br label %23
23: ; preds = %12
%24 = load i64, i64* %6
%25 = icmp ne i64 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %34
26: ; preds = %23
%27 = load i64, i64* %6
%28 = xor i64 %27, -1
%29 = icmp ne i64 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %34
30: ; preds = %26
%31 = load i64, i64* %6
%32 = sub i64 %31, 1
%33 = icmp ne i64 %32, 0
br label %34
34: ; preds = %30, %26, %23
%35 = phi i1 [ false, %26 ], [ false, %23 ], [ %33, %30 ]
br i1 %35, label %12, label %36
36: ; preds = %34
%37 = load i64, i64* %5
%38 = trunc i64 %37 to i32
store i32 %38, i32* %2
br label %39
39: ; preds = %36, %10
%40 = load i32, i32* %2
ret i32 %40
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @isqrt(i64 %0) {
%2 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %2, label %11, label %3
3: ; preds = %1, %3
%4 = phi i64 [ %7, %3 ], [ %0, %1 ]
%5 = udiv i64 %0, %4
%6 = add i64 %5, %4
%7 = lshr i64 %6, 1
%8 = sub i64 %4, %7
switch i64 %8, label %3 [
i64 0, label %9
i64 -1, label %9
i64 1, label %9
]
9: ; preds = %3, %3, %3
%10 = trunc i64 %7 to i32
br label %11
11: ; preds = %1, %9
%12 = phi i32 [ %10, %9 ], [ 0, %1 ]
ret i32 %12
}