int int_pow(int a, int exp) {
  if (exp <= 0)
    return 1;
  int r = a;
  while (--exp)
    r *= a;
  return r;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<int_pow>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jg     1120 <int_pow+0x20>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    114d <int_pow+0x4d>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     1147 <int_pow+0x47>
mov    -0x8(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1126 <int_pow+0x26>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<int_pow>:
test   %esi,%esi
jle    1115 <int_pow+0x15>
add    $0xffffffff,%esi
je     111b <int_pow+0x1b>
cmp    $0x8,%esi
jae    111e <int_pow+0x1e>
mov    %edi,%eax
jmp    12a0 <int_pow+0x1a0>
mov    $0x1,%eax
ret
mov    %edi,%eax
ret
mov    %esi,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
movd   %edi,%xmm1
movaps 0xed0(%rip),%xmm0
movss  %xmm1,%xmm0
movd   %edi,%xmm1
pshufd $0x0,%xmm1,%xmm1
lea    -0x8(%r8),%ecx
mov    %ecx,%edx
shr    $0x3,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,%eax
and    $0x7,%eax
pshufd $0xf5,%xmm1,%xmm3
cmp    $0x38,%ecx
jae    1165 <int_pow+0x65>
movdqa 0xeb0(%rip),%xmm2
jmp    121f <int_pow+0x11f>
and    $0xfffffff8,%edx
movdqa 0xea0(%rip),%xmm2
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm5
pmuludq %xmm3,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm0
pmuludq %xmm3,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm3,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm0
pmuludq %xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm0
pmuludq %xmm3,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm3,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm0
pmuludq %xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm0
pmuludq %xmm3,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm3,%xmm5
pmuludq %xmm1,%xmm0
pmuludq %xmm3,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm2
pmuludq %xmm1,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm3,%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm5
punpckldq %xmm5,%xmm0
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm2
add    $0xfffffff8,%edx
jne    1170 <int_pow+0x70>
test   %eax,%eax
je     126b <int_pow+0x16b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm0,%xmm0
pmuludq %xmm3,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm0
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm4
pmuludq %xmm1,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
pmuludq %xmm3,%xmm4
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm4
punpckldq %xmm4,%xmm2
add    $0xffffffff,%eax
jne    1230 <int_pow+0x130>
pshufd $0xf5,%xmm0,%xmm1
pshufd $0xf5,%xmm2,%xmm3
pmuludq %xmm1,%xmm3
pmuludq %xmm0,%xmm2
pshufd $0xee,%xmm2,%xmm0
pmuludq %xmm2,%xmm0
pshufd $0xaa,%xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm3,%xmm1
pmuludq %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %r8d,%esi
je     12a8 <int_pow+0x1a8>
and    $0x7,%esi
nop
imul   %edi,%eax
add    $0xffffffff,%esi
jne    12a0 <int_pow+0x1a0>
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @int_pow(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp slt i32 %1, 1
br i1 %3, label %75, label %4
4: ; preds = %2
%5 = add i32 %1, -1
%6 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %6, label %75, label %7
7: ; preds = %4
%8 = icmp ult i32 %5, 8
br i1 %8, label %66, label %9
9: ; preds = %7
%10 = and i32 %5, -8
%11 = and i32 %5, 7
%12 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 1, i32 1, i32 1>, i32 %0, i64 0
%13 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %0, i64 0
%14 = shufflevector <4 x i32> %13, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%15 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %0, i64 0
%16 = shufflevector <4 x i32> %15, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%17 = add i32 %10, -8
%18 = lshr exact i32 %17, 3
%19 = add nuw nsw i32 %18, 1
%20 = and i32 %19, 7
%21 = icmp ult i32 %17, 56
br i1 %21, label %46, label %22
22: ; preds = %9
%23 = and i32 %19, 1073741816
br label %24
24: ; preds = %24, %22
%25 = phi <4 x i32> [ %12, %22 ], [ %42, %24 ]
%26 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %22 ], [ %43, %24 ]
%27 = phi i32 [ 0, %22 ], [ %44, %24 ]
%28 = mul <4 x i32> %25, %14
%29 = mul <4 x i32> %26, %16
%30 = mul <4 x i32> %28, %14
%31 = mul <4 x i32> %29, %16
%32 = mul <4 x i32> %30, %14
%33 = mul <4 x i32> %31, %16
%34 = mul <4 x i32> %32, %14
%35 = mul <4 x i32> %33, %16
%36 = mul <4 x i32> %34, %14
%37 = mul <4 x i32> %35, %16
%38 = mul <4 x i32> %36, %14
%39 = mul <4 x i32> %37, %16
%40 = mul <4 x i32> %38, %14
%41 = mul <4 x i32> %39, %16
%42 = mul <4 x i32> %40, %14
%43 = mul <4 x i32> %41, %16
%44 = add nuw i32 %27, 8
%45 = icmp eq i32 %44, %23
br i1 %45, label %46, label %24
46: ; preds = %24, %9
%47 = phi <4 x i32> [ undef, %9 ], [ %42, %24 ]
%48 = phi <4 x i32> [ undef, %9 ], [ %43, %24 ]
%49 = phi <4 x i32> [ %12, %9 ], [ %42, %24 ]
%50 = phi <4 x i32> [ <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %9 ], [ %43, %24 ]
%51 = icmp eq i32 %20, 0
br i1 %51, label %60, label %52
52: ; preds = %46, %52
%53 = phi <4 x i32> [ %56, %52 ], [ %49, %46 ]
%54 = phi <4 x i32> [ %57, %52 ], [ %50, %46 ]
%55 = phi i32 [ %58, %52 ], [ 0, %46 ]
%56 = mul <4 x i32> %53, %14
%57 = mul <4 x i32> %54, %16
%58 = add i32 %55, 1
%59 = icmp eq i32 %58, %20
br i1 %59, label %60, label %52
60: ; preds = %52, %46
%61 = phi <4 x i32> [ %47, %46 ], [ %56, %52 ]
%62 = phi <4 x i32> [ %48, %46 ], [ %57, %52 ]
%63 = mul <4 x i32> %62, %61
%64 = call i32 @llvm.vector.reduce.mul.v4i32(<4 x i32> %63)
%65 = icmp eq i32 %5, %10
br i1 %65, label %75, label %66
66: ; preds = %7, %60
%67 = phi i32 [ %5, %7 ], [ %11, %60 ]
%68 = phi i32 [ %0, %7 ], [ %64, %60 ]
br label %69
69: ; preds = %66, %69
%70 = phi i32 [ %73, %69 ], [ %67, %66 ]
%71 = phi i32 [ %72, %69 ], [ %68, %66 ]
%72 = mul nsw i32 %71, %0
%73 = add nsw i32 %70, -1
%74 = icmp eq i32 %73, 0
br i1 %74, label %75, label %69
75: ; preds = %69, %60, %4, %2
%76 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %0, %4 ], [ %64, %60 ], [ %72, %69 ]
ret i32 %76
}