int do_math(unsigned char instr[], int array_size) {
  int i = 0;
  int j = 0;
  int k = 0;
  int nums[10];
  int res = 0;
  int l;
  char cur_str[10];
  uart_puts("\r\n");
  uart_puts(instr);
  uart_puts("\r\n");
  while (i < array_size) {
    l = (int)instr[i];
    if (l == 32) {
      uart_puts(cur_str);
      nums[j] = cur_str - '0';
      reset_string(cur_str, 10);
      k = 0;
      j++;
    } else if (l > 48 & l < 57) {
      cur_str[k] += instr[i];
      k++;
    } else if (l == 43) {
      nums[j] = 43;
    } else {
      return 0;
    }
    i++;
  }
  i = 0;
  int n1;
  int n2;
  while (i < j) {
    if (nums[i + 1] == 43) {
      uart_puts("Adding ");
      n1 = nums[i];
      n2 = nums[i + 2];
      res = n1 + n2;
    }
    i += 3;
  }
  uart_puts("Result is ");
  uart_puts(res + '0');
  uart_puts("\r\n");
  return 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<do_math>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x54(%rbp)
lea    0xeae(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <uart_puts@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <uart_puts@plt>
lea    0xe95(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <uart_puts@plt>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1265 <do_math+0x145>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
cmpl   $0x20,-0x58(%rbp)
jne    11d9 <do_math+0xb9>
lea    -0x62(%rbp),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <uart_puts@plt>
lea    -0x62(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffd0,%rax
mov    %eax,%ecx
movslq -0x1c(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x50(%rbp,%rax,4)
lea    -0x62(%rbp),%rdi
mov    $0xa,%esi
mov    $0x0,%al
call   1030 <reset_string@plt>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1257 <do_math+0x137>
cmpl   $0x30,-0x58(%rbp)
setg   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
cmpl   $0x39,-0x58(%rbp)
setl   %cl
and    $0x1,%cl
movzbl %cl,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1226 <do_math+0x106>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
movslq -0x20(%rbp),%rax
movsbl -0x62(%rbp,%rax,1),%ecx
add    %edx,%ecx
mov    %cl,-0x62(%rbp,%rax,1)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1252 <do_math+0x132>
cmpl   $0x2b,-0x58(%rbp)
jne    1241 <do_math+0x121>
movslq -0x1c(%rbp),%rax
movl   $0x2b,-0x50(%rbp,%rax,4)
jmp    124d <do_math+0x12d>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    12fa <do_math+0x1da>
jmp    1252 <do_math+0x132>
jmp    1257 <do_math+0x137>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1172 <do_math+0x52>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    12ca <do_math+0x1aa>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
cmpl   $0x2b,-0x50(%rbp,%rax,4)
jne    12bc <do_math+0x19c>
lea    0xd71(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <uart_puts@plt>
movslq -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp,%rax,4),%eax
mov    %eax,-0x68(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
cltq
mov    -0x50(%rbp,%rax,4),%eax
mov    %eax,-0x6c(%rbp)
mov    -0x68(%rbp),%eax
add    -0x6c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    126c <do_math+0x14c>
lea    0xd3a(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <uart_puts@plt>
mov    -0x54(%rbp),%edi
add    $0x30,%edi
mov    $0x0,%al
call   1040 <uart_puts@plt>
lea    0xd14(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1040 <uart_puts@plt>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<do_math>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r12
lea    0xec5(%rip),%r14
xor    %r13d,%r13d
mov    %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <uart_puts@plt>
mov    %r12,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <uart_puts@plt>
mov    %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <uart_puts@plt>
test   %r15d,%r15d
jle    1238 <do_math+0x118>
lea    0x6(%rsp),%rax
add    $0xffffffd0,%eax
mov    %eax,(%rsp)
mov    %r15d,%r15d
xor    %ebp,%ebp
xor    %ebx,%ebx
xor    %r14d,%r14d
jmp    11b7 <do_math+0x97>
nopl   0x0(%rax)
xor    %r14d,%r14d
lea    0x6(%rsp),%r13
mov    %r13,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <uart_puts@plt>
movslq %ebx,%rax
mov    (%rsp),%ecx
mov    %ecx,0x10(%rsp,%rax,4)
mov    %r13,%rdi
mov    $0xa,%esi
xor    %eax,%eax
call   1030 <reset_string@plt>
add    $0x1,%ebx
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r15
je     11f5 <do_math+0xd5>
movzbl (%r12,%rbp,1),%eax
cmp    $0x20,%al
je     1180 <do_math+0x60>
lea    -0x31(%rax),%ecx
cmp    $0x7,%cl
ja     11e0 <do_math+0xc0>
movslq %r14d,%r14
add    %al,0x6(%rsp,%r14,1)
add    $0x1,%r14d
jmp    11ae <do_math+0x8e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
cmp    $0x2b,%al
jne    1276 <do_math+0x156>
movslq %ebx,%rax
movl   $0x2b,0x10(%rsp,%rax,4)
jmp    11ae <do_math+0x8e>
test   %ebx,%ebx
jle    1235 <do_math+0x115>
lea    0xe03(%rip),%r14
xor    %ebp,%ebp
xor    %r13d,%r13d
jmp    1218 <do_math+0xf8>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x3,%rbp
cmp    %ebp,%ebx
jle    1238 <do_math+0x118>
cmpl   $0x2b,0x14(%rsp,%rbp,4)
jne    1210 <do_math+0xf0>
mov    %r14,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <uart_puts@plt>
mov    0x18(%rsp,%rbp,4),%r13d
add    0x10(%rsp,%rbp,4),%r13d
jmp    1210 <do_math+0xf0>
xor    %r13d,%r13d
lea    0xdcc(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <uart_puts@plt>
add    $0x30,%r13d
mov    %r13d,%edi
xor    %eax,%eax
call   1040 <uart_puts@plt>
lea    0xda5(%rip),%rdi
xor    %eax,%eax
call   1040 <uart_puts@plt>
mov    $0x1,%eax
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
xor    %eax,%eax
jmp    1267 <do_math+0x147>

LLVM IR (-O0):
@.str = [3 x i8] c"\0D\0A\00"
@.str.1 = [8 x i8] c"Adding \00"
@.str.2 = [11 x i8] c"Result is \00"
define i32 @do_math(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca [10 x i32]
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca [10 x i8]
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %10
%15 = call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i8*, ...)*)(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%16 = load i8*, i8** %4
%17 = call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i8*, ...)*)(i8* %16)
%18 = call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i8*, ...)*)(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %19
19: ; preds = %80, %2
%20 = load i32, i32* %6
%21 = load i32, i32* %5
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %83
23: ; preds = %19
%24 = load i8*, i8** %4
%25 = load i32, i32* %6
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i64 %26
%28 = load i8, i8* %27
%29 = zext i8 %28 to i32
store i32 %29, i32* %11
%30 = load i32, i32* %11
%31 = icmp eq i32 %30, 32
br i1 %31, label %32, label %45
32: ; preds = %23
%33 = getelementptr inbounds [10 x i8], [10 x i8]* %12, i64 0, i64 0
%34 = call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i8*, ...)*)(i8* %33)
%35 = getelementptr inbounds [10 x i8], [10 x i8]* %12, i64 0, i64 0
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 -48
%37 = ptrtoint i8* %36 to i32
%38 = load i32, i32* %7
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %9, i64 0, i64 %39
store i32 %37, i32* %40
%41 = getelementptr inbounds [10 x i8], [10 x i8]* %12, i64 0, i64 0
%42 = call i32 (i8*, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @reset_string to i32 (i8*, i32, ...)*)(i8* %41, i32 10)
store i32 0, i32* %8
%43 = load i32, i32* %7
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %7
br label %80
45: ; preds = %23
%46 = load i32, i32* %11
%47 = icmp sgt i32 %46, 48
%48 = zext i1 %47 to i32
%49 = load i32, i32* %11
%50 = icmp slt i32 %49, 57
%51 = zext i1 %50 to i32
%52 = and i32 %48, %51
%53 = icmp ne i32 %52, 0
br i1 %53, label %54, label %70
54: ; preds = %45
%55 = load i8*, i8** %4
%56 = load i32, i32* %6
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %55, i64 %57
%59 = load i8, i8* %58
%60 = zext i8 %59 to i32
%61 = load i32, i32* %8
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds [10 x i8], [10 x i8]* %12, i64 0, i64 %62
%64 = load i8, i8* %63
%65 = sext i8 %64 to i32
%66 = add nsw i32 %65, %60
%67 = trunc i32 %66 to i8
store i8 %67, i8* %63
%68 = load i32, i32* %8
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %8
br label %79
70: ; preds = %45
%71 = load i32, i32* %11
%72 = icmp eq i32 %71, 43
br i1 %72, label %73, label %77
73: ; preds = %70
%74 = load i32, i32* %7
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %9, i64 0, i64 %75
store i32 43, i32* %76
br label %78
77: ; preds = %70
store i32 0, i32* %3
br label %118
78: ; preds = %73
br label %79
79: ; preds = %78, %54
br label %80
80: ; preds = %79, %32
%81 = load i32, i32* %6
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %6
br label %19
83: ; preds = %19
store i32 0, i32* %6
br label %84
84: ; preds = %109, %83
%85 = load i32, i32* %6
%86 = load i32, i32* %7
%87 = icmp slt i32 %85, %86
br i1 %87, label %88, label %112
88: ; preds = %84
%89 = load i32, i32* %6
%90 = add nsw i32 %89, 1
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %9, i64 0, i64 %91
%93 = load i32, i32* %92
%94 = icmp eq i32 %93, 43
br i1 %94, label %95, label %109
95: ; preds = %88
%96 = call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i8*, ...)*)(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
%97 = load i32, i32* %6
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %9, i64 0, i64 %98
%100 = load i32, i32* %99
store i32 %100, i32* %13
%101 = load i32, i32* %6
%102 = add nsw i32 %101, 2
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %9, i64 0, i64 %103
%105 = load i32, i32* %104
store i32 %105, i32* %14
%106 = load i32, i32* %13
%107 = load i32, i32* %14
%108 = add nsw i32 %106, %107
store i32 %108, i32* %10
br label %109
109: ; preds = %95, %88
%110 = load i32, i32* %6
%111 = add nsw i32 %110, 3
store i32 %111, i32* %6
br label %84
112: ; preds = %84
%113 = call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i8*, ...)*)(i8* getelementptr inbounds ([11 x i8], [11 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
%114 = load i32, i32* %10
%115 = add nsw i32 %114, 48
%116 = call i32 (i32, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i32, ...)*)(i32 %115)
%117 = call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i8*, ...)*)(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
store i32 1, i32* %3
br label %118
118: ; preds = %112, %77
%119 = load i32, i32* %3
ret i32 %119
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [3 x i8] c"\0D\0A\00"
@.str.1 = [8 x i8] c"Adding \00"
@.str.2 = [11 x i8] c"Result is \00"
define i32 @do_math(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca [10 x i32]
%4 = alloca [10 x i8]
%5 = bitcast [10 x i32]* %3 to i8*
%6 = getelementptr inbounds [10 x i8], [10 x i8]* %4, i64 0, i64 0
%7 = tail call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i8*, ...)*)(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%8 = tail call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i8*, ...)*)(i8* %0)
%9 = tail call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i8*, ...)*)(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%10 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %10, label %11, label %70
11: ; preds = %2
%12 = getelementptr inbounds [10 x i8], [10 x i8]* %4, i64 0, i64 -48
%13 = ptrtoint i8* %12 to i64
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = zext i32 %1 to i64
br label %18
16: ; preds = %45
%17 = icmp sgt i32 %47, 0
br i1 %17, label %50, label %70
18: ; preds = %11, %45
%19 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %48, %45 ]
%20 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %47, %45 ]
%21 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %46, %45 ]
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %19
%23 = load i8, i8* %22
%24 = icmp eq i8 %23, 32
br i1 %24, label %25, label %31
25: ; preds = %18
%26 = call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i8*, ...)*)(i8* %6)
%27 = sext i32 %20 to i64
%28 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 %27
store i32 %14, i32* %28
%29 = call i32 (i8*, i32, ...) bitcast (i32 (...)* @reset_string to i32 (i8*, i32, ...)*)(i8* %6, i32 10)
%30 = add nsw i32 %20, 1
br label %45
31: ; preds = %18
%32 = add i8 %23, -49
%33 = icmp ult i8 %32, 8
br i1 %33, label %34, label %40
34: ; preds = %31
%35 = sext i32 %21 to i64
%36 = getelementptr inbounds [10 x i8], [10 x i8]* %4, i64 0, i64 %35
%37 = load i8, i8* %36
%38 = add i8 %37, %23
store i8 %38, i8* %36
%39 = add nsw i32 %21, 1
br label %45
40: ; preds = %31
%41 = icmp eq i8 %23, 43
br i1 %41, label %42, label %76
42: ; preds = %40
%43 = sext i32 %20 to i64
%44 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 %43
store i32 43, i32* %44
br label %45
45: ; preds = %34, %42, %25
%46 = phi i32 [ 0, %25 ], [ %39, %34 ], [ %21, %42 ]
%47 = phi i32 [ %30, %25 ], [ %20, %34 ], [ %20, %42 ]
%48 = add nuw nsw i64 %19, 1
%49 = icmp eq i64 %48, %15
br i1 %49, label %16, label %18
50: ; preds = %16, %65
%51 = phi i64 [ %67, %65 ], [ 0, %16 ]
%52 = phi i32 [ %66, %65 ], [ 0, %16 ]
%53 = add nuw nsw i64 %51, 1
%54 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = icmp eq i32 %55, 43
br i1 %56, label %57, label %65
57: ; preds = %50
%58 = call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i8*, ...)*)(i8* getelementptr inbounds ([8 x i8], [8 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0))
%59 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 %51
%60 = load i32, i32* %59
%61 = add nuw nsw i64 %51, 2
%62 = getelementptr inbounds [10 x i32], [10 x i32]* %3, i64 0, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = add nsw i32 %63, %60
br label %65
65: ; preds = %57, %50
%66 = phi i32 [ %64, %57 ], [ %52, %50 ]
%67 = add nuw i64 %51, 3
%68 = trunc i64 %67 to i32
%69 = icmp sgt i32 %47, %68
br i1 %69, label %50, label %70
70: ; preds = %65, %2, %16
%71 = phi i32 [ 0, %16 ], [ 0, %2 ], [ %66, %65 ]
%72 = call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i8*, ...)*)(i8* getelementptr inbounds ([11 x i8], [11 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0))
%73 = add nsw i32 %71, 48
%74 = call i32 (i32, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i32, ...)*)(i32 %73)
%75 = call i32 (i8*, ...) bitcast (i32 (...)* @uart_puts to i32 (i8*, ...)*)(i8* getelementptr inbounds ([3 x i8], [3 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %76
76: ; preds = %40, %70
%77 = phi i32 [ 1, %70 ], [ 0, %40 ]
ret i32 %77
}