float float_sqrt(const float num) {
  const int MAX_STEPS = 40;
  const float MAX_ERROR = 0.001;
  float answer = num;
  float ans_sqr = answer * answer;
  int step = 0;
  while ((ans_sqr - num > MAX_ERROR) && (step++ < MAX_STEPS)) {
    answer = (answer + (num / answer)) / 2;
    ans_sqr = answer * answer;
  }
  return answer;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<float_sqrt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
movss  %xmm0,-0x4(%rbp)
movl   $0x28,-0x8(%rbp)
movss  0xee8(%rip),%xmm0
movss  %xmm0,-0xc(%rbp)
movss  -0x4(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x10(%rbp)
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
mulss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movss  -0x14(%rbp),%xmm0
subss  -0x4(%rbp),%xmm0
xor    %eax,%eax
movss  0xeaf(%rip),%xmm1
ucomiss %xmm1,%xmm0
mov    %al,-0x19(%rbp)
jbe    1171 <float_sqrt+0x71>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
cmp    $0x28,%eax
setl   %al
mov    %al,-0x19(%rbp)
mov    -0x19(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1181 <float_sqrt+0x81>
jmp    11b9 <float_sqrt+0xb9>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  -0x4(%rbp),%xmm1
divss  -0x10(%rbp),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
movss  0xe68(%rip),%xmm1
divss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x10(%rbp)
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
mulss  -0x10(%rbp),%xmm0
movss  %xmm0,-0x14(%rbp)
jmp    113d <float_sqrt+0x3d>
movss  -0x10(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<float_sqrt>:
movaps %xmm0,%xmm1
mulss  %xmm0,%xmm1
subss  %xmm0,%xmm1
ucomiss 0xeee(%rip),%xmm1
jbe    115c <float_sqrt+0x5c>
xor    %eax,%eax
movss  0xee6(%rip),%xmm2
movss  0xeda(%rip),%xmm3
movaps %xmm0,%xmm1
nopl   0x0(%rax)
movaps %xmm0,%xmm4
divss  %xmm1,%xmm4
addss  %xmm4,%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm1
movaps %xmm1,%xmm4
mulss  %xmm1,%xmm4
subss  %xmm0,%xmm4
ucomiss %xmm3,%xmm4
jbe    1159 <float_sqrt+0x59>
lea    0x1(%rax),%ecx
cmp    $0x27,%eax
mov    %ecx,%eax
jb     1130 <float_sqrt+0x30>
movaps %xmm1,%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define float @float_sqrt(float %0) {
%2 = alloca float
%3 = alloca i32
%4 = alloca float
%5 = alloca float
%6 = alloca float
%7 = alloca i32
store float %0, float* %2
store i32 40, i32* %3
store float 0x3F50624DE0000000, float* %4
%8 = load float, float* %2
store float %8, float* %5
%9 = load float, float* %5
%10 = load float, float* %5
%11 = fmul float %9, %10
store float %11, float* %6
store i32 0, i32* %7
br label %12
12: ; preds = %23, %1
%13 = load float, float* %6
%14 = load float, float* %2
%15 = fsub float %13, %14
%16 = fcmp ogt float %15, 0x3F50624DE0000000
br i1 %16, label %17, label %21
17: ; preds = %12
%18 = load i32, i32* %7
%19 = add nsw i32 %18, 1
store i32 %19, i32* %7
%20 = icmp slt i32 %18, 40
br label %21
21: ; preds = %17, %12
%22 = phi i1 [ false, %12 ], [ %20, %17 ]
br i1 %22, label %23, label %33
23: ; preds = %21
%24 = load float, float* %5
%25 = load float, float* %2
%26 = load float, float* %5
%27 = fdiv float %25, %26
%28 = fadd float %24, %27
%29 = fdiv float %28, 2.000000e+00
store float %29, float* %5
%30 = load float, float* %5
%31 = load float, float* %5
%32 = fmul float %30, %31
store float %32, float* %6
br label %12
33: ; preds = %21
%34 = load float, float* %5
ret float %34
}

LLVM IR (-O2):
define float @float_sqrt(float %0) {
%2 = fmul float %0, %0
%3 = fsub float %2, %0
%4 = fcmp ogt float %3, 0x3F50624DE0000000
br i1 %4, label %5, label %17
5: ; preds = %1, %5
%6 = phi i32 [ %8, %5 ], [ 0, %1 ]
%7 = phi float [ %11, %5 ], [ %0, %1 ]
%8 = add nuw nsw i32 %6, 1
%9 = fdiv float %0, %7
%10 = fadd float %7, %9
%11 = fmul float %10, 5.000000e-01
%12 = fmul float %11, %11
%13 = fsub float %12, %0
%14 = fcmp ogt float %13, 0x3F50624DE0000000
%15 = icmp ult i32 %6, 39
%16 = select i1 %14, i1 %15, i1 false
br i1 %16, label %5, label %17
17: ; preds = %5, %1
%18 = phi float [ %0, %1 ], [ %11, %5 ]
ret float %18
}