#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
int log2_roof(uint32_t x) {
  int lg;
  for (lg = 31; (x & (1 << lg)) == 0 && lg > 0; lg--)
    ;
  if (lg == 0 || (lg == 31 && (x & 0x7FFFFFFF) != 0)) {
    return -1;
  }
  if ((x & ~(1 << lg)) != 0) {
    lg++;
  }
  return lg;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<log2_roof>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
movl   $0x1f,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
and    %eax,%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    $0x0,%ecx
mov    %al,-0xd(%rbp)
jne    113b <log2_roof+0x3b>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
setg   %al
mov    %al,-0xd(%rbp)
mov    -0xd(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    114b <log2_roof+0x4b>
jmp    115e <log2_roof+0x5e>
jmp    1150 <log2_roof+0x50>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    110e <log2_roof+0xe>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     1183 <log2_roof+0x83>
cmpl   $0x1f,-0xc(%rbp)
jne    118f <log2_roof+0x8f>
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x7fffffff,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     118f <log2_roof+0x8f>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11bb <log2_roof+0xbb>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11b5 <log2_roof+0xb5>
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):
<log2_roof>:
mov    $0x1f,%ecx
mov    $0xffffffe0,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x1,%esi
shl    %cl,%esi
lea    0x1(%rax),%edx
bt     %ecx,%edi
jb     1129 <log2_roof+0x29>
add    $0xffffffff,%ecx
cmp    $0xffffffff,%eax
mov    %edx,%eax
jne    1110 <log2_roof+0x10>
mov    $0xffffffff,%eax
mov    %edx,%ecx
neg    %ecx
je     1141 <log2_roof+0x41>
cmp    $0x1f,%ecx
jne    1142 <log2_roof+0x42>
test   $0x7fffffff,%edi
je     1142 <log2_roof+0x42>
ret
not    %esi
xor    %eax,%eax
test   %edi,%esi
setne  %al
sub    %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @log2_roof(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 31, i32* %4
br label %5
5: ; preds = %17, %1
%6 = load i32, i32* %3
%7 = load i32, i32* %4
%8 = shl i32 1, %7
%9 = and i32 %6, %8
%10 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %14
11: ; preds = %5
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp sgt i32 %12, 0
br label %14
14: ; preds = %11, %5
%15 = phi i1 [ false, %5 ], [ %13, %11 ]
br i1 %15, label %16, label %20
16: ; preds = %14
br label %17
17: ; preds = %16
%18 = load i32, i32* %4
%19 = add nsw i32 %18, -1
store i32 %19, i32* %4
br label %5
20: ; preds = %14
%21 = load i32, i32* %4
%22 = icmp eq i32 %21, 0
br i1 %22, label %30, label %23
23: ; preds = %20
%24 = load i32, i32* %4
%25 = icmp eq i32 %24, 31
br i1 %25, label %26, label %31
26: ; preds = %23
%27 = load i32, i32* %3
%28 = and i32 %27, 2147483647
%29 = icmp ne i32 %28, 0
br i1 %29, label %30, label %31
30: ; preds = %26, %20
store i32 -1, i32* %2
br label %43
31: ; preds = %26, %23
%32 = load i32, i32* %3
%33 = load i32, i32* %4
%34 = shl i32 1, %33
%35 = xor i32 %34, -1
%36 = and i32 %32, %35
%37 = icmp ne i32 %36, 0
br i1 %37, label %38, label %41
38: ; preds = %31
%39 = load i32, i32* %4
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %4
br label %41
41: ; preds = %38, %31
%42 = load i32, i32* %4
store i32 %42, i32* %2
br label %43
43: ; preds = %41, %30
%44 = load i32, i32* %2
ret i32 %44
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @log2_roof(i32 %0) {
br label %2
2: ; preds = %2, %1
%3 = phi i32 [ 31, %1 ], [ %9, %2 ]
%4 = shl nuw i32 1, %3
%5 = and i32 %4, %0
%6 = icmp eq i32 %5, 0
%7 = icmp ne i32 %3, 0
%8 = select i1 %6, i1 %7, i1 false
%9 = add nsw i32 %3, -1
br i1 %8, label %2, label %10
10: ; preds = %2
switch i32 %3, label %14 [
i32 0, label %20
i32 31, label %11
]
11: ; preds = %10
%12 = and i32 %0, 2147483647
%13 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %20
14: ; preds = %10, %11
%15 = xor i32 %4, -1
%16 = and i32 %15, %0
%17 = icmp ne i32 %16, 0
%18 = zext i1 %17 to i32
%19 = add nuw nsw i32 %3, %18
br label %20
20: ; preds = %11, %10, %14
%21 = phi i32 [ %19, %14 ], [ -1, %10 ], [ -1, %11 ]
ret i32 %21
}