int exact_square(int num) {
  int counter, i = 0;
  for (counter = 0; counter <= num; counter++) {
    if (num == counter * counter)
      i++;
  }
  if (i > 0)
    counter = 1;
  else
    counter = 0;
  return counter;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<exact_square>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     114f <exact_square+0x4f>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    113c <exact_square+0x3c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1141 <exact_square+0x41>
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1115 <exact_square+0x15>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    1165 <exact_square+0x65>
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    116c <exact_square+0x6c>
movl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<exact_square>:
test   %edi,%edi
js     12ab <exact_square+0x1ab>
lea    0x1(%rdi),%r8d
xor    %edx,%edx
mov    $0x0,%ecx
cmp    $0x8,%r8d
jb     12c9 <exact_square+0x1c9>
mov    %r8d,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
movd   %edi,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%rcx),%esi
mov    %esi,%edx
shr    $0x3,%edx
add    $0x1,%edx
test   %esi,%esi
je     12ae <exact_square+0x1ae>
mov    %edx,%esi
and    $0xfffffffe,%esi
movdqa 0xeb4(%rip),%xmm5
pxor   %xmm1,%xmm1
movdqa 0xeb7(%rip),%xmm8
movdqa 0xebe(%rip),%xmm9
movdqa 0xec5(%rip),%xmm10
movdqa 0xecd(%rip),%xmm7
pxor   %xmm2,%xmm2
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movdqa %xmm5,%xmm3
paddd  %xmm8,%xmm3
movdqa %xmm5,%xmm4
pmuludq %xmm5,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm6
pmuludq %xmm6,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm6
punpckldq %xmm6,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm6
pmuludq %xmm3,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm6,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm6
punpckldq %xmm6,%xmm3
pcmpeqd %xmm0,%xmm4
psubd  %xmm4,%xmm1
pcmpeqd %xmm0,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm5,%xmm3
paddd  %xmm9,%xmm3
movdqa %xmm5,%xmm4
paddd  %xmm10,%xmm4
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm6
pmuludq %xmm3,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm6,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm6
punpckldq %xmm6,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm4,%xmm6
pmuludq %xmm4,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
pmuludq %xmm6,%xmm6
pshufd $0xe8,%xmm6,%xmm6
punpckldq %xmm6,%xmm4
pcmpeqd %xmm0,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm1
pcmpeqd %xmm0,%xmm4
psubd  %xmm4,%xmm2
paddd  %xmm7,%xmm5
add    $0xfffffffe,%esi
jne    1180 <exact_square+0x80>
test   $0x1,%dl
je     128f <exact_square+0x18f>
movdqa 0xdcb(%rip),%xmm3
paddd  %xmm5,%xmm3
pshufd $0xf5,%xmm5,%xmm4
pmuludq %xmm5,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
pmuludq %xmm4,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm5
pshufd $0xf5,%xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm3,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
pmuludq %xmm4,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm3
pcmpeqd %xmm0,%xmm5
psubd  %xmm5,%xmm1
pcmpeqd %xmm0,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
pshufd $0xee,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%edx
jmp    12da <exact_square+0x1da>
xor    %eax,%eax
ret
movdqa 0xd4a(%rip),%xmm5
pxor   %xmm1,%xmm1
pxor   %xmm2,%xmm2
test   $0x1,%dl
jne    123d <exact_square+0x13d>
jmp    128f <exact_square+0x18f>
mov    %ecx,%esi
imul   %ecx,%esi
xor    %eax,%eax
cmp    %edi,%esi
sete   %al
add    %eax,%edx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%r8d
jne    12c9 <exact_square+0x1c9>
xor    %eax,%eax
test   %edx,%edx
setne  %al
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @exact_square(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %4
store i32 0, i32* %3
br label %5
5: ; preds = %19, %1
%6 = load i32, i32* %3
%7 = load i32, i32* %2
%8 = icmp sle i32 %6, %7
br i1 %8, label %9, label %22
9: ; preds = %5
%10 = load i32, i32* %2
%11 = load i32, i32* %3
%12 = load i32, i32* %3
%13 = mul nsw i32 %11, %12
%14 = icmp eq i32 %10, %13
br i1 %14, label %15, label %18
15: ; preds = %9
%16 = load i32, i32* %4
%17 = add nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %4
br label %18
18: ; preds = %15, %9
br label %19
19: ; preds = %18
%20 = load i32, i32* %3
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %3
br label %5
22: ; preds = %5
%23 = load i32, i32* %4
%24 = icmp sgt i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %26
25: ; preds = %22
store i32 1, i32* %3
br label %27
26: ; preds = %22
store i32 0, i32* %3
br label %27
27: ; preds = %26, %25
%28 = load i32, i32* %3
ret i32 %28
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @exact_square(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 0
br i1 %2, label %85, label %3
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, 1
%5 = icmp ult i32 %4, 8
br i1 %5, label %69, label %6
6: ; preds = %3
%7 = and i32 %4, -8
%8 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %0, i64 0
%9 = shufflevector <4 x i32> %8, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%10 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %0, i64 0
%11 = shufflevector <4 x i32> %10, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%12 = add i32 %7, -8
%13 = lshr exact i32 %12, 3
%14 = add nuw nsw i32 %13, 1
%15 = and i32 %14, 1
%16 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %16, label %46, label %17
17: ; preds = %6
%18 = and i32 %14, 1073741822
br label %19
19: ; preds = %19, %17
%20 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %17 ], [ %41, %19 ]
%21 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %17 ], [ %42, %19 ]
%22 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %17 ], [ %43, %19 ]
%23 = phi i32 [ 0, %17 ], [ %44, %19 ]
%24 = add <4 x i32> %22, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%25 = mul nsw <4 x i32> %22, %22
%26 = mul nsw <4 x i32> %24, %24
%27 = icmp eq <4 x i32> %25, %9
%28 = icmp eq <4 x i32> %26, %11
%29 = zext <4 x i1> %27 to <4 x i32>
%30 = zext <4 x i1> %28 to <4 x i32>
%31 = add <4 x i32> %20, %29
%32 = add <4 x i32> %21, %30
%33 = add <4 x i32> %22, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
%34 = add <4 x i32> %22, <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
%35 = mul nsw <4 x i32> %33, %33
%36 = mul nsw <4 x i32> %34, %34
%37 = icmp eq <4 x i32> %35, %9
%38 = icmp eq <4 x i32> %36, %11
%39 = zext <4 x i1> %37 to <4 x i32>
%40 = zext <4 x i1> %38 to <4 x i32>
%41 = add <4 x i32> %31, %39
%42 = add <4 x i32> %32, %40
%43 = add <4 x i32> %22, <i32 16, i32 16, i32 16, i32 16>
%44 = add i32 %23, 2
%45 = icmp eq i32 %44, %18
br i1 %45, label %46, label %19
46: ; preds = %19, %6
%47 = phi <4 x i32> [ undef, %6 ], [ %41, %19 ]
%48 = phi <4 x i32> [ undef, %6 ], [ %42, %19 ]
%49 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %6 ], [ %41, %19 ]
%50 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %6 ], [ %42, %19 ]
%51 = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %6 ], [ %43, %19 ]
%52 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %52, label %63, label %53
53: ; preds = %46
%54 = add <4 x i32> %51, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
%55 = mul nsw <4 x i32> %51, %51
%56 = mul nsw <4 x i32> %54, %54
%57 = icmp eq <4 x i32> %55, %9
%58 = icmp eq <4 x i32> %56, %11
%59 = zext <4 x i1> %57 to <4 x i32>
%60 = zext <4 x i1> %58 to <4 x i32>
%61 = add <4 x i32> %49, %59
%62 = add <4 x i32> %50, %60
br label %63
63: ; preds = %46, %53
%64 = phi <4 x i32> [ %47, %46 ], [ %61, %53 ]
%65 = phi <4 x i32> [ %48, %46 ], [ %62, %53 ]
%66 = add <4 x i32> %65, %64
%67 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %66)
%68 = icmp eq i32 %4, %7
br i1 %68, label %81, label %69
69: ; preds = %3, %63
%70 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %67, %63 ]
%71 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %7, %63 ]
br label %72
72: ; preds = %69, %72
%73 = phi i32 [ %78, %72 ], [ %70, %69 ]
%74 = phi i32 [ %79, %72 ], [ %71, %69 ]
%75 = mul nsw i32 %74, %74
%76 = icmp eq i32 %75, %0
%77 = zext i1 %76 to i32
%78 = add nuw nsw i32 %73, %77
%79 = add nuw i32 %74, 1
%80 = icmp eq i32 %74, %0
br i1 %80, label %81, label %72
81: ; preds = %72, %63
%82 = phi i32 [ %67, %63 ], [ %78, %72 ]
%83 = icmp ne i32 %82, 0
%84 = zext i1 %83 to i32
br label %85
85: ; preds = %81, %1
%86 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %84, %81 ]
ret i32 %86
}