int ulong_to_str(unsigned long num, char *str, int strlen) {
  int len, i;
  unsigned long val;
  if (num == 0) {
    if (strlen < 2)
      return -1;
    str[0] = '0';
    str[1] = '\0';
    return 1;
  }
  for (len = 0, val = num; val; val = val / 10, len++)
    ;
  if (len + 1 >= strlen)
    return -1;
  str[len] = '\0';
  val = num;
  for (i = 1; i <= len; i++) {
    str[len - i] = '0' + val % 10;
    val = val / 10;
  }
  return len;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ulong_to_str>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    114b <ulong_to_str+0x4b>
cmpl   $0x2,-0x1c(%rbp)
jge    1130 <ulong_to_str+0x30>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1214 <ulong_to_str+0x114>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movb   $0x30,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movb   $0x0,0x1(%rax)
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    1214 <ulong_to_str+0x114>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
je     118a <ulong_to_str+0x8a>
jmp    116a <ulong_to_str+0x6a>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    115a <ulong_to_str+0x5a>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jl     11a5 <ulong_to_str+0xa5>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1214 <ulong_to_str+0x114>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     120e <ulong_to_str+0x10e>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
add    $0x30,%rdx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11c0 <ulong_to_str+0xc0>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ulong_to_str>:
push   %r14
push   %rbx
mov    %edx,%r8d
test   %rdi,%rdi
je     1204 <ulong_to_str+0x104>
mov    %rdi,%r9
xor    %ecx,%ecx
movabs $0xcccccccccccccccd,%r10
cc cc cc
xchg   %ax,%ax
mov    %rdi,%rax
mul    %r10
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rcx
cmp    $0x9,%rdi
mov    %rdx,%rdi
ja     1120 <ulong_to_str+0x20>
lea    0x1(%rcx),%edx
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %r8d,%edx
jge    1219 <ulong_to_str+0x119>
movb   $0x0,(%rsi,%rcx,1)
mov    $0x1,%r8d
cmp    $0x1,%ecx
je     11de <ulong_to_str+0xde>
lea    (%rsi,%rcx,1),%r11
add    $0xffffffffffffffff,%r11
mov    %ecx,%ebx
and    $0xfffffffe,%ebx
neg    %rbx
mov    $0x1,%r8d
movabs $0x28f5c28f5c28f5c3,%r14
c2 f5 28
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r9,%rax
mul    %r10
mov    %rdx,%rdi
shr    $0x3,%rdi
lea    (%rdi,%rdi,1),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
mov    %r9d,%edx
sub    %eax,%edx
or     $0x30,%dl
mov    %dl,(%r11)
mov    %rdi,%rax
mul    %r10
shr    $0x2,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
lea    (%rdx,%rdx,4),%eax
sub    %eax,%edi
or     $0x30,%dil
mov    %dil,-0x1(%r11)
shr    $0x2,%r9
mov    %r9,%rax
mul    %r14
mov    %rdx,%r9
shr    $0x2,%r9
add    $0xfffffffffffffffe,%r11
lea    (%rbx,%r8,1),%rax
add    $0x2,%rax
add    $0x2,%r8
cmp    $0x1,%rax
jne    1180 <ulong_to_str+0x80>
test   $0x1,%cl
je     1200 <ulong_to_str+0x100>
mov    %r9,%rax
mul    %r10
shr    $0x2,%edx
and    $0xfffffffe,%edx
lea    (%rdx,%rdx,4),%eax
sub    %eax,%r9d
or     $0x30,%r9b
sub    %r8,%rsi
mov    %r9b,(%rsi,%rcx,1)
mov    %ecx,%eax
jmp    1219 <ulong_to_str+0x119>
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    $0x2,%r8d
jl     1219 <ulong_to_str+0x119>
movw   $0x30,(%rsi)
mov    $0x1,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @ulong_to_str(i64 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i64
store i64 %0, i64* %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 %2, i32* %7
%11 = load i64, i64* %5
%12 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %22
13: ; preds = %3
%14 = load i32, i32* %7
%15 = icmp slt i32 %14, 2
br i1 %15, label %16, label %17
16: ; preds = %13
store i32 -1, i32* %4
br label %67
17: ; preds = %13
%18 = load i8*, i8** %6
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 0
store i8 48, i8* %19
%20 = load i8*, i8** %6
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %20, i64 1
store i8 0, i8* %21
store i32 1, i32* %4
br label %67
22: ; preds = %3
store i32 0, i32* %8
%23 = load i64, i64* %5
store i64 %23, i64* %10
br label %24
24: ; preds = %28, %22
%25 = load i64, i64* %10
%26 = icmp ne i64 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %33
27: ; preds = %24
br label %28
28: ; preds = %27
%29 = load i64, i64* %10
%30 = udiv i64 %29, 10
store i64 %30, i64* %10
%31 = load i32, i32* %8
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %8
br label %24
33: ; preds = %24
%34 = load i32, i32* %8
%35 = add nsw i32 %34, 1
%36 = load i32, i32* %7
%37 = icmp sge i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %39
38: ; preds = %33
store i32 -1, i32* %4
br label %67
39: ; preds = %33
%40 = load i8*, i8** %6
%41 = load i32, i32* %8
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i64 %42
store i8 0, i8* %43
%44 = load i64, i64* %5
store i64 %44, i64* %10
store i32 1, i32* %9
br label %45
45: ; preds = %62, %39
%46 = load i32, i32* %9
%47 = load i32, i32* %8
%48 = icmp sle i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %65
49: ; preds = %45
%50 = load i64, i64* %10
%51 = urem i64 %50, 10
%52 = add i64 48, %51
%53 = trunc i64 %52 to i8
%54 = load i8*, i8** %6
%55 = load i32, i32* %8
%56 = load i32, i32* %9
%57 = sub nsw i32 %55, %56
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %54, i64 %58
store i8 %53, i8* %59
%60 = load i64, i64* %10
%61 = udiv i64 %60, 10
store i64 %61, i64* %10
br label %62
62: ; preds = %49
%63 = load i32, i32* %9
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %9
br label %45
65: ; preds = %45
%66 = load i32, i32* %8
store i32 %66, i32* %4
br label %67
67: ; preds = %65, %38, %17, %16
%68 = load i32, i32* %4
ret i32 %68
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @ulong_to_str(i64 %0, i8* nocapture writeonly %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %9
5: ; preds = %3
%6 = icmp slt i32 %2, 2
br i1 %6, label %58, label %7
7: ; preds = %5
store i8 48, i8* %1
%8 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 0, i8* %8
br label %58
9: ; preds = %3, %9
%10 = phi i64 [ %12, %9 ], [ %0, %3 ]
%11 = phi i32 [ %13, %9 ], [ 0, %3 ]
%12 = udiv i64 %10, 10
%13 = add nuw nsw i32 %11, 1
%14 = icmp ult i64 %10, 10
br i1 %14, label %15, label %9
15: ; preds = %9
%16 = add nuw i32 %11, 2
%17 = icmp slt i32 %16, %2
br i1 %17, label %18, label %58
18: ; preds = %15
%19 = zext i32 %13 to i64
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %19
store i8 0, i8* %20
%21 = zext i32 %13 to i64
%22 = add nuw i32 %11, 1
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = and i64 %23, 1
%25 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %25, label %48, label %26
26: ; preds = %18
%27 = and i64 %23, 4294967294
br label %28
28: ; preds = %28, %26
%29 = phi i64 [ 1, %26 ], [ %45, %28 ]
%30 = phi i64 [ %0, %26 ], [ %44, %28 ]
%31 = phi i64 [ 0, %26 ], [ %46, %28 ]
%32 = urem i64 %30, 10
%33 = trunc i64 %32 to i8
%34 = or i8 %33, 48
%35 = sub nsw i64 %21, %29
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %35
store i8 %34, i8* %36
%37 = udiv i64 %30, 10
%38 = xor i64 %29, -1
%39 = urem i64 %37, 10
%40 = trunc i64 %39 to i8
%41 = or i8 %40, 48
%42 = add nsw i64 %38, %21
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %42
store i8 %41, i8* %43
%44 = udiv i64 %30, 100
%45 = add nuw nsw i64 %29, 2
%46 = add i64 %31, 2
%47 = icmp eq i64 %46, %27
br i1 %47, label %48, label %28
48: ; preds = %28, %18
%49 = phi i64 [ 1, %18 ], [ %45, %28 ]
%50 = phi i64 [ %0, %18 ], [ %44, %28 ]
%51 = icmp eq i64 %24, 0
br i1 %51, label %58, label %52
52: ; preds = %48
%53 = urem i64 %50, 10
%54 = trunc i64 %53 to i8
%55 = or i8 %54, 48
%56 = sub nsw i64 %21, %49
%57 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %56
store i8 %55, i8* %57
br label %58
58: ; preds = %52, %48, %15, %5, %7
%59 = phi i32 [ 1, %7 ], [ -1, %5 ], [ -1, %15 ], [ %13, %48 ], [ %13, %52 ]
ret i32 %59
}