int sumofdigits_r(int n) {
  int sum = 0;
  if (n < 10)
    return n;
  while (n > 0 || sum > 9) {
    if (n == 0) {
      return sumofdigits_r(sum);
    }
    sum += n % 10;
    n = n / 10;
  }
  return sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sumofdigits_r>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x8(%rbp)
jge    1137 <sumofdigits_r+0x27>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a9 <sumofdigits_r+0x99>
jmp    113c <sumofdigits_r+0x2c>
mov    $0x1,%al
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0xd(%rbp)
jg     1155 <sumofdigits_r+0x45>
cmpl   $0x9,-0xc(%rbp)
setg   %al
mov    %al,-0xd(%rbp)
mov    -0xd(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1165 <sumofdigits_r+0x55>
jmp    11a3 <sumofdigits_r+0x93>
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    117f <sumofdigits_r+0x6f>
mov    -0xc(%rbp),%edi
call   1030 <sumofdigits_r@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a9 <sumofdigits_r+0x99>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    -0xc(%rbp),%edx
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    113c <sumofdigits_r+0x2c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sumofdigits_r>:
cmp    $0xa,%edi
jge    1108 <sumofdigits_r+0x8>
mov    %edi,%eax
ret
xor    %edx,%edx
jmp    111c <sumofdigits_r+0x1c>
nopl   0x0(%rax)
mov    $0x0,%edx
mov    %eax,%edi
cmp    $0xa,%eax
jl     1157 <sumofdigits_r+0x57>
mov    %edx,%eax
test   %edi,%edi
je     1110 <sumofdigits_r+0x10>
movslq %edi,%rcx
imul   $0x66666667,%rcx,%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
sar    $0x22,%rcx
add    %edx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,1),%edx
lea    (%rdx,%rdx,4),%edx
mov    %edi,%esi
sub    %edx,%esi
add    %esi,%eax
mov    %eax,%edx
cmp    $0x9,%edi
mov    %ecx,%edi
jg     111c <sumofdigits_r+0x1c>
mov    %eax,%edx
mov    %ecx,%edi
cmp    $0x9,%eax
jg     111c <sumofdigits_r+0x1c>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @sumofdigits_r(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 0, i32* %4
%5 = load i32, i32* %3
%6 = icmp slt i32 %5, 10
br i1 %6, label %7, label %9
7: ; preds = %1
%8 = load i32, i32* %3
store i32 %8, i32* %2
br label %33
9: ; preds = %1
br label %10
10: ; preds = %24, %9
%11 = load i32, i32* %3
%12 = icmp sgt i32 %11, 0
br i1 %12, label %16, label %13
13: ; preds = %10
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp sgt i32 %14, 9
br label %16
16: ; preds = %13, %10
%17 = phi i1 [ true, %10 ], [ %15, %13 ]
br i1 %17, label %18, label %31
18: ; preds = %16
%19 = load i32, i32* %3
%20 = icmp eq i32 %19, 0
br i1 %20, label %21, label %24
21: ; preds = %18
%22 = load i32, i32* %4
%23 = call i32 @sumofdigits_r(i32 %22)
store i32 %23, i32* %2
br label %33
24: ; preds = %18
%25 = load i32, i32* %3
%26 = srem i32 %25, 10
%27 = load i32, i32* %4
%28 = add nsw i32 %27, %26
store i32 %28, i32* %4
%29 = load i32, i32* %3
%30 = sdiv i32 %29, 10
store i32 %30, i32* %3
br label %10
31: ; preds = %16
%32 = load i32, i32* %4
store i32 %32, i32* %2
br label %33
33: ; preds = %31, %21, %7
%34 = load i32, i32* %2
ret i32 %34
}

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