int squareRoot(int val) {
  int r = 0;
  int shift;
  if (val < 0)
    return 0;
  for (shift = 0; shift < 32; shift += 2) {
    int x = 0x40000000l >> shift;
    if (x + r <= val) {
      val -= x + r;
      r = (r >> 1) | x;
    } else
      r = r >> 1;
  }
  return r;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<squareRoot>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jge    1124 <squareRoot+0x24>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1195 <squareRoot+0x95>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x20,-0x10(%rbp)
jge    118f <squareRoot+0x8f>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
mov    $0x40000000,%eax
sar    %cl,%rax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     1173 <squareRoot+0x73>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
or     -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    117c <squareRoot+0x7c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1181 <squareRoot+0x81>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    112b <squareRoot+0x2b>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<squareRoot>:
test   %edi,%edi
js     128c <squareRoot+0x18c>
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x40000000,%edi
setae  %cl
shl    $0x1e,%ecx
sub    %ecx,%edi
lea    0x10000000(%rcx),%edx
shr    %ecx
xor    %eax,%eax
xor    %esi,%esi
cmp    %edx,%edi
setge  %sil
cmovl  %eax,%edx
sub    %edx,%edi
shl    $0x1c,%esi
lea    (%rsi,%rcx,1),%edx
add    %esi,%ecx
add    $0x4000000,%ecx
shr    %edx
xor    %esi,%esi
cmp    %ecx,%edi
setge  %sil
cmovl  %eax,%ecx
sub    %ecx,%edi
shl    $0x1a,%esi
lea    (%rsi,%rdx,1),%ecx
add    $0x1000000,%ecx
or     %edx,%esi
shr    %esi
xor    %edx,%edx
cmp    %ecx,%edi
setge  %dl
cmovl  %eax,%ecx
sub    %ecx,%edi
shl    $0x18,%edx
lea    (%rdx,%rsi,1),%ecx
add    $0x400000,%ecx
or     %esi,%edx
shr    %edx
xor    %esi,%esi
cmp    %ecx,%edi
setge  %sil
cmovl  %eax,%ecx
sub    %ecx,%edi
shl    $0x16,%esi
or     %edx,%esi
lea    0x100000(%rsi),%ecx
shr    %esi
xor    %edx,%edx
cmp    %ecx,%edi
setge  %dl
cmovl  %eax,%ecx
sub    %ecx,%edi
shl    $0x14,%edx
or     %esi,%edx
lea    0x40000(%rdx),%ecx
shr    %edx
xor    %esi,%esi
cmp    %ecx,%edi
setge  %sil
cmovl  %eax,%ecx
sub    %ecx,%edi
shl    $0x12,%esi
or     %edx,%esi
lea    0x10000(%rsi),%ecx
shr    %esi
xor    %edx,%edx
cmp    %ecx,%edi
setge  %dl
cmovl  %eax,%ecx
sub    %ecx,%edi
shl    $0x10,%edx
or     %esi,%edx
lea    0x4000(%rdx),%ecx
shr    %edx
xor    %esi,%esi
cmp    %ecx,%edi
setge  %sil
cmovl  %eax,%ecx
sub    %ecx,%edi
shl    $0xe,%esi
or     %edx,%esi
lea    0x1000(%rsi),%ecx
shr    %esi
xor    %edx,%edx
cmp    %ecx,%edi
setge  %dl
cmovl  %eax,%ecx
sub    %ecx,%edi
shl    $0xc,%edx
or     %esi,%edx
lea    0x400(%rdx),%ecx
shr    %edx
xor    %esi,%esi
cmp    %ecx,%edi
setge  %sil
cmovl  %eax,%ecx
sub    %ecx,%edi
shl    $0xa,%esi
or     %edx,%esi
lea    0x100(%rsi),%ecx
shr    %esi
xor    %edx,%edx
cmp    %ecx,%edi
setge  %dl
cmovl  %eax,%ecx
sub    %ecx,%edi
shl    $0x8,%edx
or     %esi,%edx
lea    0x40(%rdx),%ecx
shr    %edx
xor    %esi,%esi
cmp    %ecx,%edi
setge  %sil
cmovl  %eax,%ecx
sub    %ecx,%edi
shl    $0x6,%esi
or     %edx,%esi
lea    0x10(%rsi),%ecx
shr    %esi
xor    %edx,%edx
cmp    %ecx,%edi
setge  %dl
cmovl  %eax,%ecx
sub    %ecx,%edi
shl    $0x4,%edx
or     %esi,%edx
lea    0x4(%rdx),%ecx
shr    %edx
xor    %esi,%esi
cmp    %ecx,%edi
setge  %sil
cmovl  %eax,%ecx
sub    %ecx,%edi
shl    $0x2,%esi
or     %edx,%esi
xor    %eax,%eax
cmp    %esi,%edi
setg   %al
shr    %esi
or     %esi,%eax
ret
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @squareRoot(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 0, i32* %4
%7 = load i32, i32* %3
%8 = icmp slt i32 %7, 0
br i1 %8, label %9, label %10
9: ; preds = %1
store i32 0, i32* %2
br label %43
10: ; preds = %1
store i32 0, i32* %5
br label %11
11: ; preds = %38, %10
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp slt i32 %12, 32
br i1 %13, label %14, label %41
14: ; preds = %11
%15 = load i32, i32* %5
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = ashr i64 1073741824, %16
%18 = trunc i64 %17 to i32
store i32 %18, i32* %6
%19 = load i32, i32* %6
%20 = load i32, i32* %4
%21 = add nsw i32 %19, %20
%22 = load i32, i32* %3
%23 = icmp sle i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %34
24: ; preds = %14
%25 = load i32, i32* %6
%26 = load i32, i32* %4
%27 = add nsw i32 %25, %26
%28 = load i32, i32* %3
%29 = sub nsw i32 %28, %27
store i32 %29, i32* %3
%30 = load i32, i32* %4
%31 = ashr i32 %30, 1
%32 = load i32, i32* %6
%33 = or i32 %31, %32
store i32 %33, i32* %4
br label %37
34: ; preds = %14
%35 = load i32, i32* %4
%36 = ashr i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %4
br label %37
37: ; preds = %34, %24
br label %38
38: ; preds = %37
%39 = load i32, i32* %5
%40 = add nsw i32 %39, 2
store i32 %40, i32* %5
br label %11
41: ; preds = %11
%42 = load i32, i32* %4
store i32 %42, i32* %2
br label %43
43: ; preds = %41, %9
%44 = load i32, i32* %2
ret i32 %44
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @squareRoot(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 0
br i1 %2, label %109, label %3
3: ; preds = %1
%4 = icmp ult i32 %0, 1073741824
%5 = select i1 %4, i32 0, i32 1073741824
%6 = sub nsw i32 %0, %5
%7 = or i32 %5, 268435456
%8 = icmp slt i32 %6, %7
%9 = lshr exact i32 %5, 1
%10 = select i1 %8, i32 0, i32 %7
%11 = sub nsw i32 %6, %10
%12 = select i1 %8, i32 0, i32 268435456
%13 = or i32 %12, %9
%14 = or i32 %13, 67108864
%15 = icmp slt i32 %11, %14
%16 = lshr exact i32 %13, 1
%17 = select i1 %15, i32 0, i32 %14
%18 = sub nsw i32 %11, %17
%19 = select i1 %15, i32 0, i32 67108864
%20 = or i32 %19, %16
%21 = or i32 %20, 16777216
%22 = icmp slt i32 %18, %21
%23 = lshr exact i32 %20, 1
%24 = select i1 %22, i32 0, i32 %21
%25 = sub nsw i32 %18, %24
%26 = select i1 %22, i32 0, i32 16777216
%27 = or i32 %26, %23
%28 = add nuw nsw i32 %27, 4194304
%29 = icmp slt i32 %25, %28
%30 = lshr i32 %27, 1
%31 = select i1 %29, i32 0, i32 %28
%32 = sub nsw i32 %25, %31
%33 = select i1 %29, i32 0, i32 4194304
%34 = or i32 %33, %30
%35 = add nuw nsw i32 %34, 1048576
%36 = icmp slt i32 %32, %35
%37 = lshr i32 %34, 1
%38 = select i1 %36, i32 0, i32 %35
%39 = sub nsw i32 %32, %38
%40 = select i1 %36, i32 0, i32 1048576
%41 = or i32 %40, %37
%42 = add nuw nsw i32 %41, 262144
%43 = icmp slt i32 %39, %42
%44 = lshr i32 %41, 1
%45 = select i1 %43, i32 0, i32 %42
%46 = sub nsw i32 %39, %45
%47 = select i1 %43, i32 0, i32 262144
%48 = or i32 %47, %44
%49 = add nuw nsw i32 %48, 65536
%50 = icmp slt i32 %46, %49
%51 = lshr i32 %48, 1
%52 = select i1 %50, i32 0, i32 %49
%53 = sub nsw i32 %46, %52
%54 = select i1 %50, i32 0, i32 65536
%55 = or i32 %54, %51
%56 = add nuw nsw i32 %55, 16384
%57 = icmp slt i32 %53, %56
%58 = lshr i32 %55, 1
%59 = select i1 %57, i32 0, i32 %56
%60 = sub nsw i32 %53, %59
%61 = select i1 %57, i32 0, i32 16384
%62 = or i32 %61, %58
%63 = add nuw nsw i32 %62, 4096
%64 = icmp slt i32 %60, %63
%65 = lshr i32 %62, 1
%66 = select i1 %64, i32 0, i32 %63
%67 = sub nsw i32 %60, %66
%68 = select i1 %64, i32 0, i32 4096
%69 = or i32 %68, %65
%70 = add nuw nsw i32 %69, 1024
%71 = icmp slt i32 %67, %70
%72 = lshr i32 %69, 1
%73 = select i1 %71, i32 0, i32 %70
%74 = sub nsw i32 %67, %73
%75 = select i1 %71, i32 0, i32 1024
%76 = or i32 %75, %72
%77 = add nuw nsw i32 %76, 256
%78 = icmp slt i32 %74, %77
%79 = lshr i32 %76, 1
%80 = select i1 %78, i32 0, i32 %77
%81 = sub nsw i32 %74, %80
%82 = select i1 %78, i32 0, i32 256
%83 = or i32 %82, %79
%84 = add nuw nsw i32 %83, 64
%85 = icmp slt i32 %81, %84
%86 = lshr i32 %83, 1
%87 = select i1 %85, i32 0, i32 %84
%88 = sub nsw i32 %81, %87
%89 = select i1 %85, i32 0, i32 64
%90 = or i32 %89, %86
%91 = add nuw nsw i32 %90, 16
%92 = icmp slt i32 %88, %91
%93 = lshr i32 %90, 1
%94 = select i1 %92, i32 0, i32 %91
%95 = sub nsw i32 %88, %94
%96 = select i1 %92, i32 0, i32 16
%97 = or i32 %96, %93
%98 = add nuw nsw i32 %97, 4
%99 = icmp slt i32 %95, %98
%100 = lshr i32 %97, 1
%101 = select i1 %99, i32 0, i32 %98
%102 = sub nsw i32 %95, %101
%103 = select i1 %99, i32 0, i32 4
%104 = or i32 %103, %100
%105 = icmp sgt i32 %102, %104
%106 = lshr i32 %104, 1
%107 = zext i1 %105 to i32
%108 = or i32 %106, %107
br label %109
109: ; preds = %3, %1
%110 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %108, %3 ]
ret i32 %110
}