#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 */

/* Variables and functions */
char *itoa(int num, char *str, int base) {
  bool isNegative = false;
  int i = 0;
  if (num == 0) {
    str[i++] = '0';
    str[i] = '\0';
    return str;
  }
  if (num < 0) {
    isNegative = true;
    num = -num;
  }
  while (num != 0) {
    int rem = num % base;
    str[i++] = (rem > 9) ? ((rem - 10) + 'A') : (rem + '0');
    num = num / base;
  }
  if (isNegative) {
    str[i++] = '-';
  }
  str[i] = '\0';
  for (int j = 0; j < i / 2; ++j) {
    char tmp = str[j];
    str[j] = str[i - j - 1];
    str[i - j - 1] = tmp;
  }
  return str;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    1155 <itoa+0x55>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x30,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    127d <itoa+0x17d>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jge    116e <itoa+0x6e>
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1173 <itoa+0x73>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     11d4 <itoa+0xd4>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
mov    %edx,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x9,-0x28(%rbp)
jle    11a2 <itoa+0xa2>
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    $0xa,%eax
add    $0x41,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11ab <itoa+0xab>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    %al,%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1173 <itoa+0x73>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
je     11f4 <itoa+0xf4>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x2d,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    1275 <itoa+0x175>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x2d(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x2d(%rbp),%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1207 <itoa+0x107>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
mov    %rsi,%r9
test   %edi,%edi
je     116d <itoa+0x6d>
mov    %edx,%r8d
mov    %edi,%eax
neg    %eax
cmovs  %edi,%eax
xor    %r10d,%r10d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
cltd
idiv   %r8d
lea    0x30(%rdx),%esi
lea    0x37(%rdx),%ecx
cmp    $0xa,%edx
cmovl  %esi,%ecx
mov    %cl,(%r9,%r10,1)
add    $0x1,%r10
test   %eax,%eax
jne    1120 <itoa+0x20>
test   %edi,%edi
jns    114c <itoa+0x4c>
mov    %r10d,%eax
add    $0x1,%r10d
movb   $0x2d,(%r9,%rax,1)
movslq %r10d,%rax
movb   $0x0,(%r9,%rax,1)
cmp    $0x2,%eax
jl     11ea <itoa+0xea>
mov    %r10d,%r8d
shr    %r8d
cmp    $0x1,%r8d
jne    1177 <itoa+0x77>
xor    %edx,%edx
jmp    11ca <itoa+0xca>
movw   $0x30,(%r9)
mov    %r9,%rax
ret
mov    %r8d,%edi
and    $0xfffffffe,%edi
lea    -0x2(%r10),%eax
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movzbl (%r9,%rdx,1),%r11d
lea    0x1(%rax),%esi
movslq %esi,%rsi
movzbl (%r9,%rsi,1),%ecx
mov    %cl,(%r9,%rdx,1)
mov    %r11b,(%r9,%rsi,1)
movzbl 0x1(%r9,%rdx,1),%esi
cltq
movzbl (%r9,%rax,1),%ecx
mov    %cl,0x1(%r9,%rdx,1)
mov    %sil,(%r9,%rax,1)
add    $0x2,%rdx
add    $0xfffffffe,%eax
cmp    %rdx,%rdi
jne    1190 <itoa+0x90>
test   $0x1,%r8b
je     11ea <itoa+0xea>
mov    (%r9,%rdx,1),%sil
mov    %edx,%ecx
not    %ecx
add    %ecx,%r10d
movslq %r10d,%rcx
mov    (%r9,%rcx,1),%al
mov    %al,(%r9,%rdx,1)
mov    %sil,(%r9,%rcx,1)
mov    %r9,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @itoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i8
store i32 %0, i32* %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %9
%13 = load i32, i32* %5
%14 = icmp eq i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %26
15: ; preds = %3
%16 = load i8*, i8** %6
%17 = load i32, i32* %9
%18 = add nsw i32 %17, 1
store i32 %18, i32* %9
%19 = sext i32 %17 to i64
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 %19
store i8 48, i8* %20
%21 = load i8*, i8** %6
%22 = load i32, i32* %9
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %23
store i8 0, i8* %24
%25 = load i8*, i8** %6
store i8* %25, i8** %4
br label %110
26: ; preds = %3
%27 = load i32, i32* %5
%28 = icmp slt i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %32
29: ; preds = %26
store i32 1, i32* %8
%30 = load i32, i32* %5
%31 = sub nsw i32 0, %30
store i32 %31, i32* %5
br label %32
32: ; preds = %29, %26
br label %33
33: ; preds = %49, %32
%34 = load i32, i32* %5
%35 = icmp ne i32 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %60
36: ; preds = %33
%37 = load i32, i32* %5
%38 = load i32, i32* %7
%39 = srem i32 %37, %38
store i32 %39, i32* %10
%40 = load i32, i32* %10
%41 = icmp sgt i32 %40, 9
br i1 %41, label %42, label %46
42: ; preds = %36
%43 = load i32, i32* %10
%44 = sub nsw i32 %43, 10
%45 = add nsw i32 %44, 65
br label %49
46: ; preds = %36
%47 = load i32, i32* %10
%48 = add nsw i32 %47, 48
br label %49
49: ; preds = %46, %42
%50 = phi i32 [ %45, %42 ], [ %48, %46 ]
%51 = trunc i32 %50 to i8
%52 = load i8*, i8** %6
%53 = load i32, i32* %9
%54 = add nsw i32 %53, 1
store i32 %54, i32* %9
%55 = sext i32 %53 to i64
%56 = getelementptr inbounds i8, i8* %52, i64 %55
store i8 %51, i8* %56
%57 = load i32, i32* %5
%58 = load i32, i32* %7
%59 = sdiv i32 %57, %58
store i32 %59, i32* %5
br label %33
60: ; preds = %33
%61 = load i32, i32* %8
%62 = icmp ne i32 %61, 0
br i1 %62, label %63, label %69
63: ; preds = %60
%64 = load i8*, i8** %6
%65 = load i32, i32* %9
%66 = add nsw i32 %65, 1
store i32 %66, i32* %9
%67 = sext i32 %65 to i64
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %64, i64 %67
store i8 45, i8* %68
br label %69
69: ; preds = %63, %60
%70 = load i8*, i8** %6
%71 = load i32, i32* %9
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i8, i8* %70, i64 %72
store i8 0, i8* %73
store i32 0, i32* %11
br label %74
74: ; preds = %105, %69
%75 = load i32, i32* %11
%76 = load i32, i32* %9
%77 = sdiv i32 %76, 2
%78 = icmp slt i32 %75, %77
br i1 %78, label %79, label %108
79: ; preds = %74
%80 = load i8*, i8** %6
%81 = load i32, i32* %11
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %80, i64 %82
%84 = load i8, i8* %83
store i8 %84, i8* %12
%85 = load i8*, i8** %6
%86 = load i32, i32* %9
%87 = load i32, i32* %11
%88 = sub nsw i32 %86, %87
%89 = sub nsw i32 %88, 1
%90 = sext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i8, i8* %85, i64 %90
%92 = load i8, i8* %91
%93 = load i8*, i8** %6
%94 = load i32, i32* %11
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i8, i8* %93, i64 %95
store i8 %92, i8* %96
%97 = load i8, i8* %12
%98 = load i8*, i8** %6
%99 = load i32, i32* %9
%100 = load i32, i32* %11
%101 = sub nsw i32 %99, %100
%102 = sub nsw i32 %101, 1
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds i8, i8* %98, i64 %103
store i8 %97, i8* %104
br label %105
105: ; preds = %79
%106 = load i32, i32* %11
%107 = add nsw i32 %106, 1
store i32 %107, i32* %11
br label %74
108: ; preds = %74
%109 = load i8*, i8** %6
store i8* %109, i8** %4
br label %110
110: ; preds = %108, %15
%111 = load i8*, i8** %4
ret i8* %111
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @itoa(i32 %0, i8* returned %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %7
5: ; preds = %3
store i8 48, i8* %1
%6 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 0, i8* %6
br label %76
7: ; preds = %3
%8 = icmp slt i32 %0, 0
%9 = sub nsw i32 0, %0
%10 = select i1 %8, i32 %9, i32 %0
br label %11
11: ; preds = %7, %11
%12 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %19, %11 ]
%13 = phi i32 [ %10, %7 ], [ %21, %11 ]
%14 = srem i32 %13, %2
%15 = icmp sgt i32 %14, 9
%16 = select i1 %15, i32 55, i32 48
%17 = add nsw i32 %16, %14
%18 = trunc i32 %17 to i8
%19 = add nuw i64 %12, 1
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %12
store i8 %18, i8* %20
%21 = sdiv i32 %13, %2
%22 = icmp eq i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %11
23: ; preds = %11
%24 = trunc i64 %19 to i32
br i1 %8, label %25, label %29
25: ; preds = %23
%26 = add nuw nsw i32 %24, 1
%27 = and i64 %19, 4294967295
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %27
store i8 45, i8* %28
br label %29
29: ; preds = %25, %23
%30 = phi i32 [ %26, %25 ], [ %24, %23 ]
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %31
store i8 0, i8* %32
%33 = icmp sgt i32 %30, 1
br i1 %33, label %34, label %76
34: ; preds = %29
%35 = lshr i32 %30, 1
%36 = zext i32 %35 to i64
%37 = and i64 %36, 1
%38 = icmp eq i32 %35, 1
br i1 %38, label %64, label %39
39: ; preds = %34
%40 = and i64 %36, 2147483646
br label %41
41: ; preds = %41, %39
%42 = phi i64 [ 0, %39 ], [ %61, %41 ]
%43 = phi i64 [ 0, %39 ], [ %62, %41 ]
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %42
%45 = load i8, i8* %44
%46 = trunc i64 %42 to i32
%47 = xor i32 %46, -1
%48 = add i32 %30, %47
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %49
%51 = load i8, i8* %50
store i8 %51, i8* %44
store i8 %45, i8* %50
%52 = or i64 %42, 1
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %52
%54 = load i8, i8* %53
%55 = trunc i64 %52 to i32
%56 = xor i32 %55, -1
%57 = add i32 %30, %56
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %58
%60 = load i8, i8* %59
store i8 %60, i8* %53
store i8 %54, i8* %59
%61 = add nuw nsw i64 %42, 2
%62 = add i64 %43, 2
%63 = icmp eq i64 %62, %40
br i1 %63, label %64, label %41
64: ; preds = %41, %34
%65 = phi i64 [ 0, %34 ], [ %61, %41 ]
%66 = icmp eq i64 %37, 0
br i1 %66, label %76, label %67
67: ; preds = %64
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %65
%69 = load i8, i8* %68
%70 = trunc i64 %65 to i32
%71 = xor i32 %70, -1
%72 = add i32 %30, %71
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %73
%75 = load i8, i8* %74
store i8 %75, i8* %68
store i8 %69, i8* %74
br label %76
76: ; preds = %67, %64, %29, %5
ret i8* %1
}