int ConvertToBase(int num) {
  int total = 0;
  int index = 0;
  while (num != 0) {
    if ((num % 2) == 1) {
      if (index == 0)
        total += index + 1;
      else
        total += index;
    }
    num = num / 2;
    ++index;
  }
  if (total == index - 1)
    return (index - 1);
  else
    return index;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ConvertToBase>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
je     1178 <ConvertToBase+0x78>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x1,%edx
jne    115c <ConvertToBase+0x5c>
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    114e <ConvertToBase+0x4e>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1157 <ConvertToBase+0x57>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    115c <ConvertToBase+0x5c>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1115 <ConvertToBase+0x15>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1197 <ConvertToBase+0x97>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    119d <ConvertToBase+0x9d>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ConvertToBase>:
test   %edi,%edi
je     1161 <ConvertToBase+0x61>
mov    %edi,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %edi,%eax
and    $0xfffffffe,%eax
mov    %edi,%edx
sub    %eax,%edx
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x1,%edx
sete   %cl
lea    0x1(%rdi),%edx
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x3,%edx
jb     1165 <ConvertToBase+0x65>
mov    $0x1,%eax
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,%edx
shr    $0x1f,%edx
add    %edi,%edx
mov    %edx,%edi
sar    %edi
shr    $0x1f,%edx
add    %edi,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
mov    %edi,%esi
sub    %edx,%esi
cmp    $0x1,%esi
mov    $0x0,%edx
cmove  %eax,%edx
add    %edx,%ecx
add    $0x1,%eax
lea    0x1(%rdi),%edx
cmp    $0x2,%edx
ja     1130 <ConvertToBase+0x30>
jmp    1165 <ConvertToBase+0x65>
xor    %ecx,%ecx
xor    %eax,%eax
lea    -0x1(%rax),%edx
cmp    %edx,%ecx
cmove  %edx,%eax
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @ConvertToBase(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %2, label %21, label %3
3: ; preds = %1
%4 = srem i32 %0, 2
%5 = icmp eq i32 %4, 1
%6 = zext i1 %5 to i32
%7 = add i32 %0, 1
%8 = icmp ult i32 %7, 3
br i1 %8, label %21, label %9
9: ; preds = %3, %9
%10 = phi i32 [ %18, %9 ], [ 1, %3 ]
%11 = phi i32 [ %17, %9 ], [ %6, %3 ]
%12 = phi i32 [ %13, %9 ], [ %0, %3 ]
%13 = sdiv i32 %12, 2
%14 = srem i32 %13, 2
%15 = icmp eq i32 %14, 1
%16 = select i1 %15, i32 %10, i32 0
%17 = add nuw nsw i32 %11, %16
%18 = add nuw nsw i32 %10, 1
%19 = add nsw i32 %13, 1
%20 = icmp ult i32 %19, 3
br i1 %20, label %21, label %9
21: ; preds = %9, %3, %1
%22 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %6, %3 ], [ %17, %9 ]
%23 = phi i32 [ 0, %1 ], [ 1, %3 ], [ %18, %9 ]
%24 = add nsw i32 %23, -1
%25 = icmp eq i32 %22, %24
%26 = select i1 %25, i32 %24, i32 %23
ret i32 %26
}