unsigned long gcd(unsigned long u, unsigned long v) {
  long shift;
  if (u == 0) {
    return v;
  }
  if (v == 0) {
    return u;
  }
  for (shift = 0; ((u | v) & 1) == 0; ++shift) {
    u >>= 1;
    v >>= 1;
  }
  while ((u & 1) == 0) {
    u >>= 1;
  }
  do {
    while ((v & 1) == 0) {
      v >>= 1;
    }
    if (u > v) {
      unsigned long t = v;
      v = u;
      u = t;
    }
    v = v - u;
  } while (v != 0);
  return u << shift;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gcd>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1124 <gcd+0x24>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1224 <gcd+0x124>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    113c <gcd+0x3c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1224 <gcd+0x124>
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
or     -0x18(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
jne    1183 <gcd+0x83>
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1144 <gcd+0x44>
jmp    1188 <gcd+0x88>
mov    -0x10(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
jne    11ab <gcd+0xab>
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    1188 <gcd+0x88>
jmp    11b0 <gcd+0xb0>
jmp    11b5 <gcd+0xb5>
mov    -0x18(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
jne    11d8 <gcd+0xd8>
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    11b5 <gcd+0xb5>
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jbe    11fe <gcd+0xfe>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
sub    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    11b0 <gcd+0xb0>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
shl    %cl,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gcd>:
mov    %rsi,%rax
test   %rdi,%rdi
je     117b <gcd+0x7b>
test   %rax,%rax
je     1178 <gcd+0x78>
mov    %eax,%ecx
or     %edi,%ecx
test   $0x1,%cl
jne    1135 <gcd+0x35>
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
shr    %rdi
shr    %rax
add    $0x1,%rcx
mov    %eax,%edx
or     %edi,%edx
test   $0x1,%dl
je     1120 <gcd+0x20>
jmp    1140 <gcd+0x40>
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,%rdx
shr    %rdi
test   $0x1,%dl
je     1140 <gcd+0x40>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rax,%rsi
shr    %rax
test   $0x1,%sil
je     1150 <gcd+0x50>
cmp    %rsi,%rdx
mov    %rdx,%rdi
cmova  %rsi,%rdi
cmova  %rdx,%rsi
mov    %rdi,%rdx
sub    %rdi,%rsi
mov    %rsi,%rax
jne    1150 <gcd+0x50>
shl    %cl,%rdi
mov    %rdi,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @gcd(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
%8 = load i64, i64* %4
%9 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %12
10: ; preds = %2
%11 = load i64, i64* %5
store i64 %11, i64* %3
br label %68
12: ; preds = %2
%13 = load i64, i64* %5
%14 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %17
15: ; preds = %12
%16 = load i64, i64* %4
store i64 %16, i64* %3
br label %68
17: ; preds = %12
store i64 0, i64* %6
br label %18
18: ; preds = %29, %17
%19 = load i64, i64* %4
%20 = load i64, i64* %5
%21 = or i64 %19, %20
%22 = and i64 %21, 1
%23 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %32
24: ; preds = %18
%25 = load i64, i64* %4
%26 = lshr i64 %25, 1
store i64 %26, i64* %4
%27 = load i64, i64* %5
%28 = lshr i64 %27, 1
store i64 %28, i64* %5
br label %29
29: ; preds = %24
%30 = load i64, i64* %6
%31 = add nsw i64 %30, 1
store i64 %31, i64* %6
br label %18
32: ; preds = %18
br label %33
33: ; preds = %37, %32
%34 = load i64, i64* %4
%35 = and i64 %34, 1
%36 = icmp eq i64 %35, 0
br i1 %36, label %37, label %40
37: ; preds = %33
%38 = load i64, i64* %4
%39 = lshr i64 %38, 1
store i64 %39, i64* %4
br label %33
40: ; preds = %33
br label %41
41: ; preds = %61, %40
br label %42
42: ; preds = %46, %41
%43 = load i64, i64* %5
%44 = and i64 %43, 1
%45 = icmp eq i64 %44, 0
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %42
%47 = load i64, i64* %5
%48 = lshr i64 %47, 1
store i64 %48, i64* %5
br label %42
49: ; preds = %42
%50 = load i64, i64* %4
%51 = load i64, i64* %5
%52 = icmp ugt i64 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %57
53: ; preds = %49
%54 = load i64, i64* %5
store i64 %54, i64* %7
%55 = load i64, i64* %4
store i64 %55, i64* %5
%56 = load i64, i64* %7
store i64 %56, i64* %4
br label %57
57: ; preds = %53, %49
%58 = load i64, i64* %5
%59 = load i64, i64* %4
%60 = sub i64 %58, %59
store i64 %60, i64* %5
br label %61
61: ; preds = %57
%62 = load i64, i64* %5
%63 = icmp ne i64 %62, 0
br i1 %63, label %41, label %64
64: ; preds = %61
%65 = load i64, i64* %4
%66 = load i64, i64* %6
%67 = shl i64 %65, %66
store i64 %67, i64* %3
br label %68
68: ; preds = %64, %15, %10
%69 = load i64, i64* %3
ret i64 %69
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @gcd(i64 %0, i64 %1) {
%3 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %3, label %45, label %4
4: ; preds = %2
%5 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %5, label %45, label %6
6: ; preds = %4
%7 = or i64 %1, %0
%8 = and i64 %7, 1
%9 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %9, label %14, label %10
10: ; preds = %14, %6
%11 = phi i64 [ %0, %6 ], [ %18, %14 ]
%12 = phi i64 [ %1, %6 ], [ %19, %14 ]
%13 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %20, %14 ]
br label %24
14: ; preds = %6, %14
%15 = phi i64 [ %20, %14 ], [ 0, %6 ]
%16 = phi i64 [ %19, %14 ], [ %1, %6 ]
%17 = phi i64 [ %18, %14 ], [ %0, %6 ]
%18 = lshr i64 %17, 1
%19 = lshr i64 %16, 1
%20 = add nuw nsw i64 %15, 1
%21 = or i64 %19, %18
%22 = and i64 %21, 1
%23 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %23, label %14, label %10
24: ; preds = %24, %10
%25 = phi i64 [ %28, %24 ], [ %11, %10 ]
%26 = and i64 %25, 1
%27 = icmp eq i64 %26, 0
%28 = lshr i64 %25, 1
br i1 %27, label %24, label %29
29: ; preds = %24, %37
%30 = phi i64 [ %39, %37 ], [ %25, %24 ]
%31 = phi i64 [ %41, %37 ], [ %12, %24 ]
br label %32
32: ; preds = %32, %29
%33 = phi i64 [ %31, %29 ], [ %36, %32 ]
%34 = and i64 %33, 1
%35 = icmp eq i64 %34, 0
%36 = lshr i64 %33, 1
br i1 %35, label %32, label %37
37: ; preds = %32
%38 = icmp ugt i64 %30, %33
%39 = select i1 %38, i64 %33, i64 %30
%40 = select i1 %38, i64 %30, i64 %33
%41 = sub i64 %40, %39
%42 = icmp eq i64 %41, 0
br i1 %42, label %43, label %29
43: ; preds = %37
%44 = shl i64 %39, %13
br label %45
45: ; preds = %4, %2, %43
%46 = phi i64 [ %44, %43 ], [ %1, %2 ], [ %0, %4 ]
ret i64 %46
}