#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 uint16_t;
typedef int int16_t;

/* Variables and functions */
int16_t isqrt(int16_t i) {
  uint16_t b = 0x4000, q = 0, r = i, t;
  while (b) {
    t = q + b;
    q >>= 1;
    if (r >= t) {
      r -= t;
      q += b;
    }
    b >>= 2;
  }
  return q;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<isqrt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x4000,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
je     1165 <isqrt+0x65>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jl     1157 <isqrt+0x57>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    111b <isqrt+0x1b>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<isqrt>:
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x4000,%edi
setge  %cl
shl    $0xe,%ecx
sub    %ecx,%edi
lea    0x1000(%rcx),%edx
shr    %ecx
xor    %r8d,%r8d
xor    %esi,%esi
cmp    %edx,%edi
setge  %sil
cmovl  %r8d,%edx
shl    $0xc,%esi
lea    (%rsi,%rcx,1),%eax
sub    %edx,%edi
add    %esi,%ecx
add    $0x400,%ecx
shr    %eax
xor    %edx,%edx
cmp    %ecx,%edi
cmovl  %r8d,%ecx
setge  %dl
shl    $0xa,%edx
sub    %ecx,%edi
lea    (%rdx,%rax,1),%ecx
add    $0x100,%ecx
or     %eax,%edx
shr    %edx
xor    %eax,%eax
cmp    %ecx,%edi
setge  %al
cmovl  %r8d,%ecx
shl    $0x8,%eax
sub    %ecx,%edi
lea    (%rax,%rdx,1),%ecx
add    $0x40,%ecx
or     %edx,%eax
shr    %eax
xor    %edx,%edx
cmp    %ecx,%edi
cmovl  %r8d,%ecx
setge  %dl
shl    $0x6,%edx
sub    %ecx,%edi
lea    (%rdx,%rax,1),%ecx
add    $0x10,%ecx
add    %eax,%edx
shr    %edx
xor    %eax,%eax
cmp    %ecx,%edi
setge  %al
cmovl  %r8d,%ecx
shl    $0x4,%eax
sub    %ecx,%edi
lea    (%rax,%rdx,1),%ecx
add    $0x4,%ecx
add    %edx,%eax
shr    %eax
xor    %edx,%edx
cmp    %ecx,%edi
setge  %dl
lea    (%rax,%rdx,4),%edx
cmovl  %r8d,%ecx
sub    %ecx,%edi
mov    %edx,%ecx
shr    %ecx
xor    %eax,%eax
cmp    %edx,%edi
setg   %al
add    %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @isqrt(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 16384, i32* %3
store i32 0, i32* %4
%7 = load i32, i32* %2
store i32 %7, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %27, %1
%9 = load i32, i32* %3
%10 = icmp ne i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %30
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %4
%13 = load i32, i32* %3
%14 = add nsw i32 %12, %13
store i32 %14, i32* %6
%15 = load i32, i32* %4
%16 = ashr i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %4
%17 = load i32, i32* %5
%18 = load i32, i32* %6
%19 = icmp sge i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %27
20: ; preds = %11
%21 = load i32, i32* %6
%22 = load i32, i32* %5
%23 = sub nsw i32 %22, %21
store i32 %23, i32* %5
%24 = load i32, i32* %3
%25 = load i32, i32* %4
%26 = add nsw i32 %25, %24
store i32 %26, i32* %4
br label %27
27: ; preds = %20, %11
%28 = load i32, i32* %3
%29 = ashr i32 %28, 2
store i32 %29, i32* %3
br label %8
30: ; preds = %8
%31 = load i32, i32* %4
ret i32 %31
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @isqrt(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 16384
%3 = select i1 %2, i32 0, i32 16384
%4 = sub nsw i32 %0, %3
%5 = or i32 %3, 4096
%6 = lshr exact i32 %3, 1
%7 = icmp slt i32 %4, %5
%8 = select i1 %7, i32 0, i32 4096
%9 = or i32 %8, %6
%10 = select i1 %7, i32 0, i32 %5
%11 = sub nsw i32 %4, %10
%12 = or i32 %9, 1024
%13 = lshr exact i32 %9, 1
%14 = icmp slt i32 %11, %12
%15 = select i1 %14, i32 0, i32 1024
%16 = or i32 %15, %13
%17 = select i1 %14, i32 0, i32 %12
%18 = sub nsw i32 %11, %17
%19 = or i32 %16, 256
%20 = lshr exact i32 %16, 1
%21 = icmp slt i32 %18, %19
%22 = select i1 %21, i32 0, i32 256
%23 = or i32 %22, %20
%24 = select i1 %21, i32 0, i32 %19
%25 = sub nsw i32 %18, %24
%26 = add nuw nsw i32 %23, 64
%27 = lshr i32 %23, 1
%28 = icmp slt i32 %25, %26
%29 = select i1 %28, i32 0, i32 64
%30 = add nuw nsw i32 %29, %27
%31 = select i1 %28, i32 0, i32 %26
%32 = sub nsw i32 %25, %31
%33 = add nuw nsw i32 %30, 16
%34 = lshr i32 %30, 1
%35 = icmp slt i32 %32, %33
%36 = select i1 %35, i32 0, i32 16
%37 = add nuw nsw i32 %36, %34
%38 = select i1 %35, i32 0, i32 %33
%39 = sub nsw i32 %32, %38
%40 = add nuw nsw i32 %37, 4
%41 = lshr i32 %37, 1
%42 = icmp slt i32 %39, %40
%43 = select i1 %42, i32 0, i32 4
%44 = add nuw nsw i32 %43, %41
%45 = select i1 %42, i32 0, i32 %40
%46 = sub nsw i32 %39, %45
%47 = lshr i32 %44, 1
%48 = icmp sgt i32 %46, %44
%49 = zext i1 %48 to i32
%50 = add nuw nsw i32 %47, %49
ret i32 %50
}