long fact_rec(long n) {
  if (n < 0)
    return 0;
  if (n == 1 || n == 0)
    return 1;
  long f = fact_rec(n - 1);
  return n * f;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fact_rec>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jge    1134 <fact_rec+0x24>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    1175 <fact_rec+0x65>
cmpq   $0x1,-0x10(%rbp)
je     114a <fact_rec+0x3a>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1157 <fact_rec+0x47>
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    1175 <fact_rec+0x65>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
sub    $0x1,%rdi
call   1030 <fact_rec@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fact_rec>:
test   %rdi,%rdi
js     113c <fact_rec+0x3c>
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x2,%rdi
jb     11ce <fact_rec+0xce>
lea    -0x1(%rdi),%r8
lea    -0x2(%rdi),%rax
mov    %r8d,%r9d
and    $0x7,%r9d
cmp    $0x7,%rax
jae    113f <fact_rec+0x3f>
mov    $0x1,%eax
test   %r9,%r9
jne    11c0 <fact_rec+0xc0>
jmp    11ce <fact_rec+0xce>
xor    %eax,%eax
ret
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
neg    %r8
mov    $0x1,%eax
xor    %esi,%esi
nopl   (%rax)
lea    (%rdi,%rsi,1),%rdx
imul   %rax,%rdx
lea    (%rdi,%rsi,1),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
lea    (%rdi,%rsi,1),%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rcx
imul   %rax,%rcx
imul   %rdx,%rcx
lea    (%rdi,%rsi,1),%rdx
add    $0xfffffffffffffffd,%rdx
lea    (%rdi,%rsi,1),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
imul   %rdx,%rax
lea    (%rdi,%rsi,1),%rdx
add    $0xfffffffffffffffb,%rdx
imul   %rax,%rdx
imul   %rcx,%rdx
lea    (%rdi,%rsi,1),%rcx
add    $0xfffffffffffffffa,%rcx
lea    (%rdi,%rsi,1),%rax
add    $0xfffffffffffffff9,%rax
imul   %rcx,%rax
imul   %rdx,%rax
add    $0xfffffffffffffff8,%rsi
cmp    %rsi,%r8
jne    1150 <fact_rec+0x50>
add    %rsi,%rdi
test   %r9,%r9
je     11ce <fact_rec+0xce>
nopl   (%rax)
imul   %rdi,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
add    $0xffffffffffffffff,%r9
jne    11c0 <fact_rec+0xc0>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @fact_rec(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
%5 = load i64, i64* %3
%6 = icmp slt i64 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %8
7: ; preds = %1
store i64 0, i64* %2
br label %22
8: ; preds = %1
%9 = load i64, i64* %3
%10 = icmp eq i64 %9, 1
br i1 %10, label %14, label %11
11: ; preds = %8
%12 = load i64, i64* %3
%13 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %11, %8
store i64 1, i64* %2
br label %22
15: ; preds = %11
%16 = load i64, i64* %3
%17 = sub nsw i64 %16, 1
%18 = call i64 @fact_rec(i64 %17)
store i64 %18, i64* %4
%19 = load i64, i64* %3
%20 = load i64, i64* %4
%21 = mul nsw i64 %19, %20
store i64 %21, i64* %2
br label %22
22: ; preds = %15, %14, %7
%23 = load i64, i64* %2
ret i64 %23
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @fact_rec(i64 %0) {
%2 = icmp slt i64 %0, 0
br i1 %2, label %47, label %3
3: ; preds = %1
%4 = icmp ult i64 %0, 2
br i1 %4, label %47, label %5
5: ; preds = %3
%6 = add i64 %0, -1
%7 = add i64 %0, -2
%8 = and i64 %6, 7
%9 = icmp ult i64 %7, 7
br i1 %9, label %34, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, -8
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi i64 [ 1, %10 ], [ %31, %12 ]
%14 = phi i64 [ %0, %10 ], [ %30, %12 ]
%15 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %32, %12 ]
%16 = add nsw i64 %14, -1
%17 = mul nsw i64 %14, %13
%18 = add nsw i64 %14, -2
%19 = mul nsw i64 %16, %17
%20 = add nsw i64 %14, -3
%21 = mul nsw i64 %18, %19
%22 = add nsw i64 %14, -4
%23 = mul nsw i64 %20, %21
%24 = add nsw i64 %14, -5
%25 = mul nsw i64 %22, %23
%26 = add nsw i64 %14, -6
%27 = mul nsw i64 %24, %25
%28 = add nsw i64 %14, -7
%29 = mul nsw i64 %26, %27
%30 = add nsw i64 %14, -8
%31 = mul nsw i64 %28, %29
%32 = add i64 %15, 8
%33 = icmp eq i64 %32, %11
br i1 %33, label %34, label %12
34: ; preds = %12, %5
%35 = phi i64 [ undef, %5 ], [ %31, %12 ]
%36 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %31, %12 ]
%37 = phi i64 [ %0, %5 ], [ %30, %12 ]
%38 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %38, label %47, label %39
39: ; preds = %34, %39
%40 = phi i64 [ %44, %39 ], [ %36, %34 ]
%41 = phi i64 [ %43, %39 ], [ %37, %34 ]
%42 = phi i64 [ %45, %39 ], [ 0, %34 ]
%43 = add nsw i64 %41, -1
%44 = mul nsw i64 %41, %40
%45 = add i64 %42, 1
%46 = icmp eq i64 %45, %8
br i1 %46, label %47, label %39
47: ; preds = %34, %39, %3, %1
%48 = phi i64 [ 0, %1 ], [ 1, %3 ], [ %35, %34 ], [ %44, %39 ]
ret i64 %48
}