unsigned long factorial_norecursive(int num) {
  unsigned long stack[100][2], top = -1;
  top++;
  stack[0][0] = num;
  stack[0][1] = 0;
  do {
    if (stack[top][0] == 1)
      stack[top][1] = 1;
    if (stack[top][0] > 1 && stack[top][1] == 0) {
      top++;
      stack[top][0] = stack[top - 1][0] - 1;
      stack[top][1] = 0;
    }
    if (stack[top][1] != 0) {
      stack[top - 1][1] = stack[top][1] * stack[top - 1][0];
      top--;
    }
  } while (top > 0);
  return stack[top][1];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<factorial_norecursive>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x5e0,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movq   $0xffffffffffffffff,-0x658(%rbp)
ff ff ff ff
mov    -0x658(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x658(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x650(%rbp)
movq   $0x0,-0x648(%rbp)
mov    -0x658(%rbp),%rcx
lea    -0x650(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
cmpq   $0x1,(%rax)
jne    117d <factorial_norecursive+0x7d>
mov    -0x658(%rbp),%rcx
lea    -0x650(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movq   $0x1,0x8(%rax)
mov    -0x658(%rbp),%rcx
lea    -0x650(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
cmpq   $0x1,(%rax)
jbe    1223 <factorial_norecursive+0x123>
mov    -0x658(%rbp),%rcx
lea    -0x650(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
cmpq   $0x0,0x8(%rax)
jne    1223 <factorial_norecursive+0x123>
mov    -0x658(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x658(%rbp)
mov    -0x658(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
lea    -0x650(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    (%rax),%rcx
sub    $0x1,%rcx
mov    -0x658(%rbp),%rdx
lea    -0x650(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rdx
add    %rdx,%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x658(%rbp),%rcx
lea    -0x650(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
movq   $0x0,0x8(%rax)
mov    -0x658(%rbp),%rcx
lea    -0x650(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
cmpq   $0x0,0x8(%rax)
je     12a8 <factorial_norecursive+0x1a8>
mov    -0x658(%rbp),%rcx
lea    -0x650(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    0x8(%rax),%rcx
mov    -0x658(%rbp),%rdx
sub    $0x1,%rdx
lea    -0x650(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rdx
add    %rdx,%rax
imul   (%rax),%rcx
mov    -0x658(%rbp),%rdx
sub    $0x1,%rdx
lea    -0x650(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rdx
add    %rdx,%rax
mov    %rcx,0x8(%rax)
mov    -0x658(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x658(%rbp)
jmp    12ad <factorial_norecursive+0x1ad>
cmpq   $0x0,-0x658(%rbp)
ja     1141 <factorial_norecursive+0x41>
mov    -0x658(%rbp),%rcx
lea    -0x650(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    0x8(%rax),%rax
add    $0x5e0,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<factorial_norecursive>:
sub    $0x5c8,%rsp
movslq %edi,%rcx
mov    %rcx,-0x80(%rsp)
movq   $0x0,-0x78(%rsp)
xor    %eax,%eax
test   %rcx,%rcx
je     1140 <factorial_norecursive+0x40>
nop
cmp    $0x1,%rcx
jne    1160 <factorial_norecursive+0x60>
mov    %rax,%rcx
shl    $0x4,%rcx
movq   $0x1,-0x78(%rsp,%rcx,1)
mov    $0x1,%edx
jmp    1171 <factorial_norecursive+0x71>
nopl   (%rax)
mov    %rax,%rcx
shl    $0x4,%rcx
mov    -0x78(%rsp,%rcx,1),%rdx
test   %rdx,%rdx
jne    1171 <factorial_norecursive+0x71>
jmp    118e <factorial_norecursive+0x8e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %rax,%rdx
shl    $0x4,%rdx
mov    -0x78(%rsp,%rdx,1),%rdx
test   %rdx,%rdx
je     11aa <factorial_norecursive+0xaa>
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,%rcx
shl    $0x4,%rcx
imul   -0x80(%rsp,%rcx,1),%rdx
mov    %rax,%rcx
shl    $0x4,%rcx
mov    %rdx,-0x78(%rsp,%rcx,1)
test   %rax,%rax
je     11c2 <factorial_norecursive+0xc2>
mov    %rax,%rcx
shl    $0x4,%rcx
mov    -0x80(%rsp,%rcx,1),%rcx
test   %rcx,%rcx
jne    1120 <factorial_norecursive+0x20>
jmp    1140 <factorial_norecursive+0x40>
add    $0x1,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rax,%rdx
shl    $0x4,%rdx
mov    %rcx,-0x80(%rsp,%rdx,1)
xor    %edx,%edx
jmp    1182 <factorial_norecursive+0x82>
mov    -0x78(%rsp),%rax
add    $0x5c8,%rsp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @factorial_norecursive(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca [100 x [2 x i64]]
%4 = alloca i64
store i32 %0, i32* %2
store i64 -1, i64* %4
%5 = load i64, i64* %4
%6 = add i64 %5, 1
store i64 %6, i64* %4
%7 = load i32, i32* %2
%8 = sext i32 %7 to i64
%9 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %3, i64 0, i64 0
%10 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %9, i64 0, i64 0
store i64 %8, i64* %10
%11 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %3, i64 0, i64 0
%12 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %11, i64 0, i64 1
store i64 0, i64* %12
br label %13
13: ; preds = %74, %1
%14 = load i64, i64* %4
%15 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %3, i64 0, i64 %14
%16 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %15, i64 0, i64 0
%17 = load i64, i64* %16
%18 = icmp eq i64 %17, 1
br i1 %18, label %19, label %23
19: ; preds = %13
%20 = load i64, i64* %4
%21 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %3, i64 0, i64 %20
%22 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %21, i64 0, i64 1
store i64 1, i64* %22
br label %23
23: ; preds = %19, %13
%24 = load i64, i64* %4
%25 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %3, i64 0, i64 %24
%26 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %25, i64 0, i64 0
%27 = load i64, i64* %26
%28 = icmp ugt i64 %27, 1
br i1 %28, label %29, label %50
29: ; preds = %23
%30 = load i64, i64* %4
%31 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %3, i64 0, i64 %30
%32 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %31, i64 0, i64 1
%33 = load i64, i64* %32
%34 = icmp eq i64 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %50
35: ; preds = %29
%36 = load i64, i64* %4
%37 = add i64 %36, 1
store i64 %37, i64* %4
%38 = load i64, i64* %4
%39 = sub i64 %38, 1
%40 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %3, i64 0, i64 %39
%41 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %40, i64 0, i64 0
%42 = load i64, i64* %41
%43 = sub i64 %42, 1
%44 = load i64, i64* %4
%45 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %3, i64 0, i64 %44
%46 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %45, i64 0, i64 0
store i64 %43, i64* %46
%47 = load i64, i64* %4
%48 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %3, i64 0, i64 %47
%49 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %48, i64 0, i64 1
store i64 0, i64* %49
br label %50
50: ; preds = %35, %29, %23
%51 = load i64, i64* %4
%52 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %3, i64 0, i64 %51
%53 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %52, i64 0, i64 1
%54 = load i64, i64* %53
%55 = icmp ne i64 %54, 0
br i1 %55, label %56, label %73
56: ; preds = %50
%57 = load i64, i64* %4
%58 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %3, i64 0, i64 %57
%59 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %58, i64 0, i64 1
%60 = load i64, i64* %59
%61 = load i64, i64* %4
%62 = sub i64 %61, 1
%63 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %3, i64 0, i64 %62
%64 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %63, i64 0, i64 0
%65 = load i64, i64* %64
%66 = mul i64 %60, %65
%67 = load i64, i64* %4
%68 = sub i64 %67, 1
%69 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %3, i64 0, i64 %68
%70 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %69, i64 0, i64 1
store i64 %66, i64* %70
%71 = load i64, i64* %4
%72 = add i64 %71, -1
store i64 %72, i64* %4
br label %73
73: ; preds = %56, %50
br label %74
74: ; preds = %73
%75 = load i64, i64* %4
%76 = icmp ugt i64 %75, 0
br i1 %76, label %13, label %77
77: ; preds = %74
%78 = load i64, i64* %4
%79 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %3, i64 0, i64 %78
%80 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %79, i64 0, i64 1
%81 = load i64, i64* %80
ret i64 %81
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @factorial_norecursive(i32 %0) {
%2 = alloca [100 x [2 x i64]]
%3 = bitcast [100 x [2 x i64]]* %2 to i8*
%4 = sext i32 %0 to i64
%5 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %2, i64 0, i64 0, i64 0
store i64 %4, i64* %5
%6 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %2, i64 0, i64 0, i64 1
store i64 0, i64* %6
br label %7
7: ; preds = %37, %1
%8 = phi i64 [ %4, %1 ], [ %39, %37 ]
%9 = phi i64 [ 0, %1 ], [ %35, %37 ]
switch i64 %8, label %12 [
i64 1, label %10
i64 0, label %20
]
10: ; preds = %7
%11 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %2, i64 0, i64 %9, i64 1
store i64 1, i64* %11
br label %24
12: ; preds = %7
%13 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %2, i64 0, i64 %9, i64 1
%14 = load i64, i64* %13
%15 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %24
16: ; preds = %12
%17 = add i64 %9, 1
%18 = add i64 %8, -1
%19 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %2, i64 0, i64 %17, i64 0
store i64 %18, i64* %19
br label %30
20: ; preds = %7
%21 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %2, i64 0, i64 %9, i64 1
%22 = load i64, i64* %21
%23 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %23, label %34, label %24
24: ; preds = %10, %12, %20
%25 = phi i64 [ %22, %20 ], [ 1, %10 ], [ %14, %12 ]
%26 = add i64 %9, -1
%27 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %2, i64 0, i64 %26, i64 0
%28 = load i64, i64* %27
%29 = mul i64 %28, %25
br label %30
30: ; preds = %24, %16
%31 = phi i64 [ %17, %16 ], [ %26, %24 ]
%32 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %29, %24 ]
%33 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %2, i64 0, i64 %31, i64 1
store i64 %32, i64* %33
br label %34
34: ; preds = %30, %20
%35 = phi i64 [ %9, %20 ], [ %31, %30 ]
%36 = icmp eq i64 %35, 0
br i1 %36, label %40, label %37
37: ; preds = %34
%38 = getelementptr inbounds [100 x [2 x i64]], [100 x [2 x i64]]* %2, i64 0, i64 %35, i64 0
%39 = load i64, i64* %38
br label %7
40: ; preds = %34
%41 = load i64, i64* %6
ret i64 %41
}