int nlz(unsigned short int x) {
  int n;
  if (x == 0)
    return 16;
  n = 0;
  if (x <= 0x00ff) {
    n = n + 8;
    x = x << 8;
  }
  if (x <= 0x0fff) {
    n = n + 4;
    x = x << 4;
  }
  if (x <= 0x3fff) {
    n = n + 2;
    x = x << 2;
  }
  if (x <= 0x7fff) {
    n = n + 1;
  }
  return n;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<nlz>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %di,%ax
mov    %ax,-0x6(%rbp)
movzwl -0x6(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1124 <nlz+0x24>
movl   $0x10,-0x4(%rbp)
jmp    11b2 <nlz+0xb2>
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movzwl -0x6(%rbp),%eax
cmp    $0xff,%eax
jg     114e <nlz+0x4e>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x8,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movzwl -0x6(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
mov    %ax,-0x6(%rbp)
movzwl -0x6(%rbp),%eax
cmp    $0xfff,%eax
jg     1171 <nlz+0x71>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x4,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movzwl -0x6(%rbp),%eax
shl    $0x4,%eax
mov    %ax,-0x6(%rbp)
movzwl -0x6(%rbp),%eax
cmp    $0x3fff,%eax
jg     1194 <nlz+0x94>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movzwl -0x6(%rbp),%eax
shl    $0x2,%eax
mov    %ax,-0x6(%rbp)
movzwl -0x6(%rbp),%eax
cmp    $0x7fff,%eax
jg     11ac <nlz+0xac>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<nlz>:
test   %edi,%edi
je     115e <nlz+0x5e>
movzwl %di,%eax
mov    %eax,%ecx
shl    $0x8,%ecx
xor    %edx,%edx
cmp    $0x100,%eax
setb   %dl
cmovae %eax,%ecx
lea    0x0(,%rdx,8),%eax
movzwl %cx,%esi
mov    %ecx,%edi
shl    $0x4,%edi
cmp    $0x1000,%esi
lea    0x4(,%rdx,8),%edx
cmovae %ecx,%edi
cmovae %eax,%edx
movzwl %di,%eax
lea    0x2(%rdx),%ecx
lea    0x0(,%rdi,4),%esi
cmp    $0x4000,%eax
cmovae %edi,%esi
cmovae %edx,%ecx
not    %esi
movzwl %si,%eax
shr    $0xf,%eax
or     %ecx,%eax
ret
mov    $0x10,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @nlz(i16 zeroext %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i16
%4 = alloca i32
store i16 %0, i16* %3
%5 = load i16, i16* %3
%6 = zext i16 %5 to i32
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %9
8: ; preds = %1
store i32 16, i32* %2
br label %51
9: ; preds = %1
store i32 0, i32* %4
%10 = load i16, i16* %3
%11 = zext i16 %10 to i32
%12 = icmp sle i32 %11, 255
br i1 %12, label %13, label %20
13: ; preds = %9
%14 = load i32, i32* %4
%15 = add nsw i32 %14, 8
store i32 %15, i32* %4
%16 = load i16, i16* %3
%17 = zext i16 %16 to i32
%18 = shl i32 %17, 8
%19 = trunc i32 %18 to i16
store i16 %19, i16* %3
br label %20
20: ; preds = %13, %9
%21 = load i16, i16* %3
%22 = zext i16 %21 to i32
%23 = icmp sle i32 %22, 4095
br i1 %23, label %24, label %31
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %4
%26 = add nsw i32 %25, 4
store i32 %26, i32* %4
%27 = load i16, i16* %3
%28 = zext i16 %27 to i32
%29 = shl i32 %28, 4
%30 = trunc i32 %29 to i16
store i16 %30, i16* %3
br label %31
31: ; preds = %24, %20
%32 = load i16, i16* %3
%33 = zext i16 %32 to i32
%34 = icmp sle i32 %33, 16383
br i1 %34, label %35, label %42
35: ; preds = %31
%36 = load i32, i32* %4
%37 = add nsw i32 %36, 2
store i32 %37, i32* %4
%38 = load i16, i16* %3
%39 = zext i16 %38 to i32
%40 = shl i32 %39, 2
%41 = trunc i32 %40 to i16
store i16 %41, i16* %3
br label %42
42: ; preds = %35, %31
%43 = load i16, i16* %3
%44 = zext i16 %43 to i32
%45 = icmp sle i32 %44, 32767
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %42
%47 = load i32, i32* %4
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %4
br label %49
49: ; preds = %46, %42
%50 = load i32, i32* %4
store i32 %50, i32* %2
br label %51
51: ; preds = %49, %8
%52 = load i32, i32* %2
ret i32 %52
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @nlz(i16 zeroext %0) {
%2 = icmp eq i16 %0, 0
br i1 %2, label %22, label %3
3: ; preds = %1
%4 = icmp ult i16 %0, 256
%5 = shl i16 %0, 8
%6 = select i1 %4, i16 %5, i16 %0
%7 = select i1 %4, i32 8, i32 0
%8 = icmp ult i16 %6, 4096
%9 = or i32 %7, 4
%10 = shl i16 %6, 4
%11 = select i1 %8, i16 %10, i16 %6
%12 = select i1 %8, i32 %9, i32 %7
%13 = icmp ult i16 %11, 16384
%14 = or i32 %12, 2
%15 = shl i16 %11, 2
%16 = select i1 %13, i16 %15, i16 %11
%17 = select i1 %13, i32 %14, i32 %12
%18 = xor i16 %16, -1
%19 = lshr i16 %18, 15
%20 = zext i16 %19 to i32
%21 = or i32 %17, %20
br label %22
22: ; preds = %1, %3
%23 = phi i32 [ %21, %3 ], [ 16, %1 ]
ret i32 %23
}