char *itoa(char *a, unsigned int i) {
  unsigned int _i = i, x = 0;
  do {
    x++;
    _i /= 10;
  } while (_i != 0);
  a += x;
  *a-- = '\0';
  do {
    *a-- = (i % 10) + '0';
    i /= 10;
  } while (i != 0);
  return a + 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1118 <itoa+0x18>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,%ecx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %ecx
add    $0x30,%edx
mov    %dl,%cl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    115c <itoa+0x5c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
xor    %eax,%eax
mov    $0xcccccccd,%r8d
mov    %esi,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%eax
mov    %edx,%ecx
imul   %r8,%rcx
shr    $0x23,%rcx
cmp    $0x9,%edx
mov    %ecx,%edx
ja     1110 <itoa+0x10>
mov    %eax,%ecx
lea    (%rdi,%rcx,1),%rax
movb   $0x0,(%rdi,%rcx,1)
mov    $0xcccccccd,%r8d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %esi,%edx
imul   %r8,%rdx
shr    $0x23,%rdx
lea    (%rdx,%rdx,1),%edi
lea    (%rdi,%rdi,4),%edi
mov    %esi,%ecx
sub    %edi,%ecx
or     $0x30,%cl
mov    %cl,-0x1(%rax)
add    $0xffffffffffffffff,%rax
cmp    $0x9,%esi
mov    %edx,%esi
ja     1140 <itoa+0x40>
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @itoa(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i8* %0, i8** %3
store i32 %1, i32* %4
%7 = load i32, i32* %4
store i32 %7, i32* %5
store i32 0, i32* %6
br label %8
8: ; preds = %13, %2
%9 = load i32, i32* %6
%10 = add i32 %9, 1
store i32 %10, i32* %6
%11 = load i32, i32* %5
%12 = udiv i32 %11, 10
store i32 %12, i32* %5
br label %13
13: ; preds = %8
%14 = load i32, i32* %5
%15 = icmp ne i32 %14, 0
br i1 %15, label %8, label %16
16: ; preds = %13
%17 = load i32, i32* %6
%18 = load i8*, i8** %3
%19 = zext i32 %17 to i64
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 %19
store i8* %20, i8** %3
%21 = load i8*, i8** %3
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i32 -1
store i8* %22, i8** %3
store i8 0, i8* %21
br label %23
23: ; preds = %32, %16
%24 = load i32, i32* %4
%25 = urem i32 %24, 10
%26 = add i32 %25, 48
%27 = trunc i32 %26 to i8
%28 = load i8*, i8** %3
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i32 -1
store i8* %29, i8** %3
store i8 %27, i8* %28
%30 = load i32, i32* %4
%31 = udiv i32 %30, 10
store i32 %31, i32* %4
br label %32
32: ; preds = %23
%33 = load i32, i32* %4
%34 = icmp ne i32 %33, 0
br i1 %34, label %23, label %35
35: ; preds = %32
%36 = load i8*, i8** %3
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i64 1
ret i8* %37
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @itoa(i8* writeonly %0, i32 %1) {
br label %3
3: ; preds = %3, %2
%4 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %7, %3 ]
%5 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %6, %3 ]
%6 = add i32 %5, 1
%7 = udiv i32 %4, 10
%8 = icmp ult i32 %4, 10
br i1 %8, label %9, label %3
9: ; preds = %3
%10 = zext i32 %6 to i64
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %10
store i8 0, i8* %11
br label %12
12: ; preds = %12, %9
%13 = phi i8* [ %11, %9 ], [ %15, %12 ]
%14 = phi i32 [ %1, %9 ], [ %19, %12 ]
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 -1
%16 = urem i32 %14, 10
%17 = trunc i32 %16 to i8
%18 = or i8 %17, 48
store i8 %18, i8* %15
%19 = udiv i32 %14, 10
%20 = icmp ult i32 %14, 10
br i1 %20, label %21, label %12
21: ; preds = %12
ret i8* %15
}