int utopian(int cycle) {
  if (cycle == 0)
    return 1;
  else if (cycle % 2 == 1)
    return 2 * utopian(cycle - 1);
  else if (cycle % 2 == 0)
    return (utopian(cycle - 1) + 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<utopian>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    1131 <utopian+0x21>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    118f <utopian+0x7f>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x1,%edx
jne    115b <utopian+0x4b>
mov    -0x8(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
call   1030 <utopian@plt>
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    118f <utopian+0x7f>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    1185 <utopian+0x75>
mov    -0x8(%rbp),%edi
sub    $0x1,%edi
call   1030 <utopian@plt>
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    118f <utopian+0x7f>
jmp    118a <utopian+0x7a>
jmp    118f <utopian+0x7f>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<utopian>:
push   %rbx
test   %edi,%edi
je     114e <utopian+0x3e>
mov    %edi,%eax
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,%edx
shr    $0x1f,%edx
add    %edi,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
mov    %edi,%ecx
sub    %edx,%ecx
jne    113c <utopian+0x2c>
add    $0x1,%ebx
add    $0xffffffff,%edi
jne    1120 <utopian+0x10>
mov    %eax,%ebx
jmp    1150 <utopian+0x40>
cmp    $0x1,%ecx
jne    1150 <utopian+0x40>
add    $0xffffffff,%edi
call   1030 <utopian@plt>
lea    (%rbx,%rax,2),%ebx
jmp    1153 <utopian+0x43>
xor    %ebx,%ebx
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%eax
pop    %rbx
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @utopian(i32 %0) {
%2 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %2, label %18, label %3
3: ; preds = %1, %14
%4 = phi i32 [ %15, %14 ], [ %0, %1 ]
%5 = phi i32 [ %16, %14 ], [ 0, %1 ]
%6 = srem i32 %4, 2
switch i32 %6, label %18 [
i32 1, label %9
i32 0, label %14
]
7: ; preds = %18, %9
%8 = phi i32 [ %13, %9 ], [ %20, %18 ]
ret i32 %8
9: ; preds = %3
%10 = add nsw i32 %4, -1
%11 = tail call i32 @utopian(i32 %10)
%12 = shl nsw i32 %11, 1
%13 = add nsw i32 %12, %5
br label %7
14: ; preds = %3
%15 = add nsw i32 %4, -1
%16 = add nuw nsw i32 %5, 1
%17 = icmp eq i32 %15, 0
br i1 %17, label %18, label %3
18: ; preds = %14, %3, %1
%19 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %5, %3 ], [ %0, %14 ]
%20 = add nsw i32 %19, 1
br label %7
}