int leading_set_bit(int reg) {
  int x = 0;
  if ((reg & 0xffff0000) == 0) {
    x += 16;
    reg = (reg << 16);
  }
  if ((reg & 0xff000000) == 0) {
    x += 8;
    reg = (reg << 8);
  }
  if ((reg & 0xf0000000) == 0) {
    x += 4;
    reg = (reg << 4);
  }
  if ((reg & 0xc0000000) == 0) {
    x += 2;
    reg = (reg << 2);
  }
  if ((reg & 0x80000000) == 0) {
    x += 1;
    reg = (reg << 1);
  }
  return 32 - x;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<leading_set_bit>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0xffff0000,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1131 <leading_set_bit+0x31>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x10,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x10,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0xff000000,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1154 <leading_set_bit+0x54>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0xf0000000,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1177 <leading_set_bit+0x77>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0xc0000000,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    119a <leading_set_bit+0x9a>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x80000000,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    11bd <leading_set_bit+0xbd>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    $0x20,%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<leading_set_bit>:
mov    %edi,%eax
shl    $0x10,%eax
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x10000,%edi
setb   %cl
cmovae %edi,%eax
shl    $0x4,%ecx
lea    0x8(%rcx),%edx
mov    %eax,%esi
shl    $0x8,%esi
cmp    $0x1000000,%eax
cmovae %eax,%esi
cmovae %ecx,%edx
lea    0x4(%rdx),%ecx
mov    %esi,%edi
shl    $0x4,%edi
cmp    $0x10000000,%esi
cmovae %esi,%edi
cmovae %edx,%ecx
lea    0x2(%rcx),%edx
lea    0x0(,%rdi,4),%eax
cmp    $0x40000000,%edi
cmovae %edi,%eax
cmovae %ecx,%edx
sar    $0x1f,%eax
not    %eax
sub    %edx,%eax
add    $0x20,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @leading_set_bit(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %3
%4 = load i32, i32* %2
%5 = and i32 %4, -65536
%6 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %12
7: ; preds = %1
%8 = load i32, i32* %3
%9 = add nsw i32 %8, 16
store i32 %9, i32* %3
%10 = load i32, i32* %2
%11 = shl i32 %10, 16
store i32 %11, i32* %2
br label %12
12: ; preds = %7, %1
%13 = load i32, i32* %2
%14 = and i32 %13, -16777216
%15 = icmp eq i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %21
16: ; preds = %12
%17 = load i32, i32* %3
%18 = add nsw i32 %17, 8
store i32 %18, i32* %3
%19 = load i32, i32* %2
%20 = shl i32 %19, 8
store i32 %20, i32* %2
br label %21
21: ; preds = %16, %12
%22 = load i32, i32* %2
%23 = and i32 %22, -268435456
%24 = icmp eq i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %30
25: ; preds = %21
%26 = load i32, i32* %3
%27 = add nsw i32 %26, 4
store i32 %27, i32* %3
%28 = load i32, i32* %2
%29 = shl i32 %28, 4
store i32 %29, i32* %2
br label %30
30: ; preds = %25, %21
%31 = load i32, i32* %2
%32 = and i32 %31, -1073741824
%33 = icmp eq i32 %32, 0
br i1 %33, label %34, label %39
34: ; preds = %30
%35 = load i32, i32* %3
%36 = add nsw i32 %35, 2
store i32 %36, i32* %3
%37 = load i32, i32* %2
%38 = shl i32 %37, 2
store i32 %38, i32* %2
br label %39
39: ; preds = %34, %30
%40 = load i32, i32* %2
%41 = and i32 %40, -2147483648
%42 = icmp eq i32 %41, 0
br i1 %42, label %43, label %48
43: ; preds = %39
%44 = load i32, i32* %3
%45 = add nsw i32 %44, 1
store i32 %45, i32* %3
%46 = load i32, i32* %2
%47 = shl i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %2
br label %48
48: ; preds = %43, %39
%49 = load i32, i32* %3
%50 = sub nsw i32 32, %49
ret i32 %50
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @leading_set_bit(i32 %0) {
%2 = icmp ult i32 %0, 65536
%3 = shl i32 %0, 16
%4 = select i1 %2, i32 %3, i32 %0
%5 = select i1 %2, i32 16, i32 0
%6 = icmp ult i32 %4, 16777216
%7 = or i32 %5, 8
%8 = shl i32 %4, 8
%9 = select i1 %6, i32 %8, i32 %4
%10 = select i1 %6, i32 %7, i32 %5
%11 = icmp ult i32 %9, 268435456
%12 = or i32 %10, 4
%13 = shl i32 %9, 4
%14 = select i1 %11, i32 %13, i32 %9
%15 = select i1 %11, i32 %12, i32 %10
%16 = icmp ult i32 %14, 1073741824
%17 = or i32 %15, 2
%18 = shl i32 %14, 2
%19 = select i1 %16, i32 %18, i32 %14
%20 = select i1 %16, i32 %17, i32 %15
%21 = ashr i32 %19, 31
%22 = xor i32 %21, -1
%23 = sub i32 32, %20
%24 = add i32 %23, %22
ret i32 %24
}