#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 uint32_t;

/* Variables and functions */
uint32_t cttk_u32_bitlength(uint32_t x) {
  uint32_t xh, b;
  uint32_t r;
  r = 0;
  xh = x >> 16;
  b = (xh + 0xFFFF) >> 16;
  x ^= (x ^ xh) & -b;
  r |= b << 4;
  xh = x >> 8;
  b = (xh + 0xFF) >> 8;
  x ^= (x ^ xh) & -b;
  r |= b << 3;
  xh = x >> 4;
  b = (xh + 0x0F) >> 4;
  x ^= (x ^ xh) & -b;
  r |= b << 2;
  xh = x >> 2;
  b = (xh + 0x03) >> 2;
  x ^= (x ^ xh) & -b;
  r |= b << 1;
  return r + x - ((x + 1) >> 2);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cttk_u32_bitlength>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xffff,%eax
sar    $0x10,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
xor    -0x8(%rbp),%eax
xor    %ecx,%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
and    %ecx,%eax
xor    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x4,%eax
or     -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sar    $0x8,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xff,%eax
sar    $0x8,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
xor    -0x8(%rbp),%eax
xor    %ecx,%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
and    %ecx,%eax
xor    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x3,%eax
or     -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sar    $0x4,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0xf,%eax
sar    $0x4,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
xor    -0x8(%rbp),%eax
xor    %ecx,%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
and    %ecx,%eax
xor    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x2,%eax
or     -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x3,%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
xor    -0x8(%rbp),%eax
xor    %ecx,%ecx
sub    -0xc(%rbp),%ecx
and    %ecx,%eax
xor    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
or     -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
sar    $0x2,%ecx
sub    %ecx,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cttk_u32_bitlength>:
mov    %edi,%eax
sar    $0x10,%eax
lea    0xffff(%rax),%ecx
shr    $0x10,%ecx
xor    %edi,%eax
mov    %ecx,%edx
neg    %edx
and    %eax,%edx
xor    %edi,%edx
shl    $0x4,%ecx
mov    %edx,%esi
sar    $0x8,%esi
lea    0xff(%rsi),%eax
sar    $0x8,%eax
xor    %edx,%esi
mov    %eax,%edi
neg    %edi
and    %esi,%edi
xor    %edx,%edi
shl    $0x3,%eax
or     %ecx,%eax
mov    %edi,%edx
sar    $0x4,%edx
lea    0xf(%rdx),%ecx
sar    $0x4,%ecx
xor    %edi,%edx
mov    %ecx,%esi
neg    %esi
and    %edx,%esi
xor    %edi,%esi
shl    $0x2,%ecx
or     %eax,%ecx
mov    %esi,%edx
sar    $0x2,%edx
lea    0x3(%rdx),%eax
sar    $0x2,%eax
xor    %esi,%edx
mov    %eax,%edi
neg    %edi
and    %edx,%edi
xor    %esi,%edi
add    %eax,%eax
or     %ecx,%eax
add    %edi,%eax
add    $0x1,%edi
sar    $0x2,%edi
sub    %edi,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @cttk_u32_bitlength(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %2
store i32 0, i32* %5
%6 = load i32, i32* %2
%7 = ashr i32 %6, 16
store i32 %7, i32* %3
%8 = load i32, i32* %3
%9 = add nsw i32 %8, 65535
%10 = ashr i32 %9, 16
store i32 %10, i32* %4
%11 = load i32, i32* %2
%12 = load i32, i32* %3
%13 = xor i32 %11, %12
%14 = load i32, i32* %4
%15 = sub nsw i32 0, %14
%16 = and i32 %13, %15
%17 = load i32, i32* %2
%18 = xor i32 %17, %16
store i32 %18, i32* %2
%19 = load i32, i32* %4
%20 = shl i32 %19, 4
%21 = load i32, i32* %5
%22 = or i32 %21, %20
store i32 %22, i32* %5
%23 = load i32, i32* %2
%24 = ashr i32 %23, 8
store i32 %24, i32* %3
%25 = load i32, i32* %3
%26 = add nsw i32 %25, 255
%27 = ashr i32 %26, 8
store i32 %27, i32* %4
%28 = load i32, i32* %2
%29 = load i32, i32* %3
%30 = xor i32 %28, %29
%31 = load i32, i32* %4
%32 = sub nsw i32 0, %31
%33 = and i32 %30, %32
%34 = load i32, i32* %2
%35 = xor i32 %34, %33
store i32 %35, i32* %2
%36 = load i32, i32* %4
%37 = shl i32 %36, 3
%38 = load i32, i32* %5
%39 = or i32 %38, %37
store i32 %39, i32* %5
%40 = load i32, i32* %2
%41 = ashr i32 %40, 4
store i32 %41, i32* %3
%42 = load i32, i32* %3
%43 = add nsw i32 %42, 15
%44 = ashr i32 %43, 4
store i32 %44, i32* %4
%45 = load i32, i32* %2
%46 = load i32, i32* %3
%47 = xor i32 %45, %46
%48 = load i32, i32* %4
%49 = sub nsw i32 0, %48
%50 = and i32 %47, %49
%51 = load i32, i32* %2
%52 = xor i32 %51, %50
store i32 %52, i32* %2
%53 = load i32, i32* %4
%54 = shl i32 %53, 2
%55 = load i32, i32* %5
%56 = or i32 %55, %54
store i32 %56, i32* %5
%57 = load i32, i32* %2
%58 = ashr i32 %57, 2
store i32 %58, i32* %3
%59 = load i32, i32* %3
%60 = add nsw i32 %59, 3
%61 = ashr i32 %60, 2
store i32 %61, i32* %4
%62 = load i32, i32* %2
%63 = load i32, i32* %3
%64 = xor i32 %62, %63
%65 = load i32, i32* %4
%66 = sub nsw i32 0, %65
%67 = and i32 %64, %66
%68 = load i32, i32* %2
%69 = xor i32 %68, %67
store i32 %69, i32* %2
%70 = load i32, i32* %4
%71 = shl i32 %70, 1
%72 = load i32, i32* %5
%73 = or i32 %72, %71
store i32 %73, i32* %5
%74 = load i32, i32* %5
%75 = load i32, i32* %2
%76 = add nsw i32 %74, %75
%77 = load i32, i32* %2
%78 = add nsw i32 %77, 1
%79 = ashr i32 %78, 2
%80 = sub nsw i32 %76, %79
ret i32 %80
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @cttk_u32_bitlength(i32 %0) {
%2 = ashr i32 %0, 16
%3 = add nsw i32 %2, 65535
%4 = lshr i32 %3, 16
%5 = xor i32 %2, %0
%6 = sub nsw i32 0, %4
%7 = and i32 %5, %6
%8 = xor i32 %7, %0
%9 = shl nuw nsw i32 %4, 4
%10 = ashr i32 %8, 8
%11 = add nsw i32 %10, 255
%12 = ashr i32 %11, 8
%13 = xor i32 %10, %8
%14 = sub nsw i32 0, %12
%15 = and i32 %13, %14
%16 = xor i32 %15, %8
%17 = shl nsw i32 %12, 3
%18 = or i32 %17, %9
%19 = ashr i32 %16, 4
%20 = add nsw i32 %19, 15
%21 = ashr i32 %20, 4
%22 = xor i32 %19, %16
%23 = sub nsw i32 0, %21
%24 = and i32 %22, %23
%25 = xor i32 %24, %16
%26 = shl nsw i32 %21, 2
%27 = or i32 %18, %26
%28 = ashr i32 %25, 2
%29 = add nsw i32 %28, 3
%30 = ashr i32 %29, 2
%31 = xor i32 %28, %25
%32 = sub nsw i32 0, %30
%33 = and i32 %31, %32
%34 = xor i32 %33, %25
%35 = shl nsw i32 %30, 1
%36 = or i32 %27, %35
%37 = add nsw i32 %36, %34
%38 = add nsw i32 %34, 1
%39 = ashr i32 %38, 2
%40 = sub i32 %37, %39
ret i32 %40
}