int power_of_2(n, ref_exp)
int n, *ref_exp;
{
  int exp;
  exp = 0;
  if (n <= 0)
    return 0;
  while (!(n % 2)) {
    n = n / 2;
    exp++;
  }
  if (n != 1)
    return 0;
  if (ref_exp)
    *ref_exp = exp;
  return 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<power_of_2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jg     1128 <power_of_2+0x28>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    119a <power_of_2+0x9a>
jmp    112d <power_of_2+0x2d>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
setne  %al
xor    $0xff,%al
test   $0x1,%al
jne    114d <power_of_2+0x4d>
jmp    1169 <power_of_2+0x69>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    112d <power_of_2+0x2d>
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
je     117f <power_of_2+0x7f>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    119a <power_of_2+0x9a>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     1193 <power_of_2+0x93>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<power_of_2>:
xor    %eax,%eax
test   %edi,%edi
jle    1126 <power_of_2+0x26>
test   $0x1,%dil
jne    1127 <power_of_2+0x27>
xor    %ecx,%ecx
mov    %edi,%edx
shr    $0x1f,%edx
add    %edi,%edx
sar    %edx
add    $0x1,%ecx
mov    %edx,%edi
test   $0x1,%dl
je     1110 <power_of_2+0x10>
cmp    $0x1,%edx
je     1130 <power_of_2+0x30>
ret
mov    %edi,%edx
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x1,%edx
jne    1126 <power_of_2+0x26>
mov    $0x1,%eax
test   %rsi,%rsi
je     1126 <power_of_2+0x26>
mov    %ecx,(%rsi)
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @power_of_2(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
store i32 0, i32* %6
%7 = load i32, i32* %4
%8 = icmp sle i32 %7, 0
br i1 %8, label %9, label %10
9: ; preds = %2
store i32 0, i32* %3
br label %32
10: ; preds = %2
br label %11
11: ; preds = %16, %10
%12 = load i32, i32* %4
%13 = srem i32 %12, 2
%14 = icmp ne i32 %13, 0
%15 = xor i1 %14, true
br i1 %15, label %16, label %21
16: ; preds = %11
%17 = load i32, i32* %4
%18 = sdiv i32 %17, 2
store i32 %18, i32* %4
%19 = load i32, i32* %6
%20 = add nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %6
br label %11
21: ; preds = %11
%22 = load i32, i32* %4
%23 = icmp ne i32 %22, 1
br i1 %23, label %24, label %25
24: ; preds = %21
store i32 0, i32* %3
br label %32
25: ; preds = %21
%26 = load i32*, i32** %5
%27 = icmp ne i32* %26, null
br i1 %27, label %28, label %31
28: ; preds = %25
%29 = load i32, i32* %6
%30 = load i32*, i32** %5
store i32 %29, i32* %30
br label %31
31: ; preds = %28, %25
store i32 1, i32* %3
br label %32
32: ; preds = %31, %24, %9
%33 = load i32, i32* %3
ret i32 %33
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @power_of_2(i32 %0, i32* writeonly %1) {
%3 = icmp slt i32 %0, 1
br i1 %3, label %21, label %4
4: ; preds = %2
%5 = and i32 %0, 1
%6 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %14
7: ; preds = %4, %7
%8 = phi i32 [ %11, %7 ], [ 0, %4 ]
%9 = phi i32 [ %10, %7 ], [ %0, %4 ]
%10 = sdiv i32 %9, 2
%11 = add nuw nsw i32 %8, 1
%12 = and i32 %10, 1
%13 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %13, label %7, label %14
14: ; preds = %7, %4
%15 = phi i32 [ %0, %4 ], [ %10, %7 ]
%16 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %11, %7 ]
%17 = icmp eq i32 %15, 1
br i1 %17, label %18, label %21
18: ; preds = %14
%19 = icmp eq i32* %1, null
br i1 %19, label %21, label %20
20: ; preds = %18
store i32 %16, i32* %1
br label %21
21: ; preds = %18, %20, %14, %2
%22 = phi i32 [ 0, %2 ], [ 0, %14 ], [ 1, %20 ], [ 1, %18 ]
ret i32 %22
}