long lsqrt(long x) {
  long a = 0, c = 0, y = 0, i = 0, t = x;
  while (t >>= 1) {
    ++i;
  }
  for (i += i & 1; i >= 0; i -= 2) {
    c = (y << 1 | 1) <= x >> i;
    a = a << 1 | c;
    y = y << 1 | c;
    x -= c * y << i;
    y += c;
  }
  return a;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<lsqrt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movq   $0x0,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
sar    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
je     1157 <lsqrt+0x57>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1130 <lsqrt+0x30>
mov    -0x28(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
jl     11f8 <lsqrt+0xf8>
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
or     $0x1,%rax
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rcx
sar    %cl,%rdx
mov    %rdx,%rcx
cmp    %rcx,%rax
setle  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
cltq
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
or     -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
or     -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
imul   -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
shl    %cl,%rax
mov    %rax,%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
sub    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1167 <lsqrt+0x67>
mov    -0x10(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<lsqrt>:
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2,%rdi
jb     1120 <lsqrt+0x20>
mov    %rdi,%rcx
mov    %rdi,%rdx
xchg   %ax,%ax
sar    %rdx
add    $0x1,%rax
cmp    $0x3,%rcx
mov    %rdx,%rcx
ja     1110 <lsqrt+0x10>
mov    %eax,%ecx
and    $0x1,%ecx
add    %rax,%rcx
js     1170 <lsqrt+0x70>
xor    %edx,%edx
xor    %eax,%eax
xchg   %ax,%ax
mov    %rdi,%rsi
sar    %cl,%rsi
lea    (%rdx,%rdx,1),%r8
add    $0x1,%r8
xor    %r9d,%r9d
cmp    %rsi,%r8
setle  %r9b
lea    (%r9,%rdx,2),%rdx
mov    $0x0,%esi
cmovle %rdx,%rsi
lea    (%r9,%rax,2),%rax
shl    %cl,%rsi
sub    %rsi,%rdi
add    %r9,%rdx
lea    -0x2(%rcx),%rsi
cmp    $0x1,%rcx
mov    %rsi,%rcx
ja     1130 <lsqrt+0x30>
ret
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @lsqrt(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
store i64 %0, i64* %2
store i64 0, i64* %3
store i64 0, i64* %4
store i64 0, i64* %5
store i64 0, i64* %6
%8 = load i64, i64* %2
store i64 %8, i64* %7
br label %9
9: ; preds = %13, %1
%10 = load i64, i64* %7
%11 = ashr i64 %10, 1
store i64 %11, i64* %7
%12 = icmp ne i64 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %16
13: ; preds = %9
%14 = load i64, i64* %6
%15 = add nsw i64 %14, 1
store i64 %15, i64* %6
br label %9
16: ; preds = %9
%17 = load i64, i64* %6
%18 = and i64 %17, 1
%19 = load i64, i64* %6
%20 = add nsw i64 %19, %18
store i64 %20, i64* %6
br label %21
21: ; preds = %52, %16
%22 = load i64, i64* %6
%23 = icmp sge i64 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %55
24: ; preds = %21
%25 = load i64, i64* %5
%26 = shl i64 %25, 1
%27 = or i64 %26, 1
%28 = load i64, i64* %2
%29 = load i64, i64* %6
%30 = ashr i64 %28, %29
%31 = icmp sle i64 %27, %30
%32 = zext i1 %31 to i32
%33 = sext i32 %32 to i64
store i64 %33, i64* %4
%34 = load i64, i64* %3
%35 = shl i64 %34, 1
%36 = load i64, i64* %4
%37 = or i64 %35, %36
store i64 %37, i64* %3
%38 = load i64, i64* %5
%39 = shl i64 %38, 1
%40 = load i64, i64* %4
%41 = or i64 %39, %40
store i64 %41, i64* %5
%42 = load i64, i64* %4
%43 = load i64, i64* %5
%44 = mul nsw i64 %42, %43
%45 = load i64, i64* %6
%46 = shl i64 %44, %45
%47 = load i64, i64* %2
%48 = sub nsw i64 %47, %46
store i64 %48, i64* %2
%49 = load i64, i64* %4
%50 = load i64, i64* %5
%51 = add nsw i64 %50, %49
store i64 %51, i64* %5
br label %52
52: ; preds = %24
%53 = load i64, i64* %6
%54 = sub nsw i64 %53, 2
store i64 %54, i64* %6
br label %21
55: ; preds = %21
%56 = load i64, i64* %3
ret i64 %56
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @lsqrt(i64 %0) {
%2 = icmp ult i64 %0, 2
br i1 %2, label %9, label %3
3: ; preds = %1, %3
%4 = phi i64 [ %6, %3 ], [ %0, %1 ]
%5 = phi i64 [ %7, %3 ], [ 0, %1 ]
%6 = ashr i64 %4, 1
%7 = add nuw nsw i64 %5, 1
%8 = icmp ult i64 %4, 4
br i1 %8, label %9, label %3
9: ; preds = %3, %1
%10 = phi i64 [ 0, %1 ], [ %7, %3 ]
%11 = and i64 %10, 1
%12 = add nuw nsw i64 %11, %10
%13 = icmp sgt i64 %12, -1
br i1 %13, label %14, label %33
14: ; preds = %9, %14
%15 = phi i64 [ %31, %14 ], [ %12, %9 ]
%16 = phi i64 [ %30, %14 ], [ 0, %9 ]
%17 = phi i64 [ %25, %14 ], [ 0, %9 ]
%18 = phi i64 [ %29, %14 ], [ %0, %9 ]
%19 = shl i64 %16, 1
%20 = or i64 %19, 1
%21 = ashr i64 %18, %15
%22 = icmp sle i64 %20, %21
%23 = zext i1 %22 to i64
%24 = shl i64 %17, 1
%25 = or i64 %24, %23
%26 = or i64 %19, %23
%27 = select i1 %22, i64 %26, i64 0
%28 = shl i64 %27, %15
%29 = sub nsw i64 %18, %28
%30 = add nsw i64 %26, %23
%31 = add nsw i64 %15, -2
%32 = icmp ugt i64 %15, 1
br i1 %32, label %14, label %33
33: ; preds = %14, %9
%34 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %25, %14 ]
ret i64 %34
}