long long fraction(int n) {
  int i;
  long long r = 1;
  for (i = 1; i < n; i++) {
    r *= i;
  }
  return r;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fraction>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movq   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    113d <fraction+0x3d>
movslq -0x8(%rbp),%rax
imul   -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1116 <fraction+0x16>
mov    -0x10(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fraction>:
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x2,%edi
jl     11be <fraction+0xbe>
mov    %edi,%eax
lea    -0x1(%rax),%r8
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
mov    %r8d,%ecx
and    $0x7,%ecx
cmp    $0x7,%rax
jae    113c <fraction+0x3c>
mov    $0x1,%edx
mov    $0x1,%eax
test   %rcx,%rcx
jne    11b0 <fraction+0xb0>
jmp    11be <fraction+0xbe>
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
neg    %r8
mov    $0x1,%eax
mov    $0x8,%edx
nopl   (%rax)
lea    -0x7(%rdx),%rdi
imul   %rax,%rdi
lea    -0x6(%rdx),%rax
lea    -0x5(%rdx),%rsi
imul   %rsi,%rax
imul   %rdi,%rax
lea    -0x4(%rdx),%rsi
lea    -0x3(%rdx),%rdi
imul   %rdi,%rsi
lea    -0x2(%rdx),%rdi
imul   %rsi,%rdi
imul   %rax,%rdi
lea    -0x1(%rdx),%rax
imul   %rdx,%rax
imul   %rdi,%rax
lea    (%r8,%rdx,1),%rsi
add    $0x8,%rsi
add    $0x8,%rdx
cmp    $0x8,%rsi
jne    1150 <fraction+0x50>
add    $0xfffffffffffffff9,%rdx
test   %rcx,%rcx
je     11be <fraction+0xbe>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
imul   %rdx,%rax
add    $0x1,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
jne    11b0 <fraction+0xb0>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @fraction(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i64
store i32 %0, i32* %2
store i64 1, i64* %4
store i32 1, i32* %3
br label %5
5: ; preds = %14, %1
%6 = load i32, i32* %3
%7 = load i32, i32* %2
%8 = icmp slt i32 %6, %7
br i1 %8, label %9, label %17
9: ; preds = %5
%10 = load i32, i32* %3
%11 = sext i32 %10 to i64
%12 = load i64, i64* %4
%13 = mul nsw i64 %12, %11
store i64 %13, i64* %4
br label %14
14: ; preds = %9
%15 = load i32, i32* %3
%16 = add nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %3
br label %5
17: ; preds = %5
%18 = load i64, i64* %4
ret i64 %18
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @fraction(i32 %0) {
%2 = icmp sgt i32 %0, 1
br i1 %2, label %3, label %46
3: ; preds = %1
%4 = zext i32 %0 to i64
%5 = add nsw i64 %4, -1
%6 = add nsw i64 %4, -2
%7 = and i64 %5, 7
%8 = icmp ult i64 %6, 7
br i1 %8, label %33, label %9
9: ; preds = %3
%10 = and i64 %5, -8
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i64 [ 1, %9 ], [ %30, %11 ]
%13 = phi i64 [ 1, %9 ], [ %29, %11 ]
%14 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %31, %11 ]
%15 = mul nsw i64 %13, %12
%16 = add nuw nsw i64 %12, 1
%17 = mul nsw i64 %15, %16
%18 = add nuw nsw i64 %12, 2
%19 = mul nsw i64 %17, %18
%20 = add nuw nsw i64 %12, 3
%21 = mul nsw i64 %19, %20
%22 = add nuw nsw i64 %12, 4
%23 = mul nsw i64 %21, %22
%24 = add nuw nsw i64 %12, 5
%25 = mul nsw i64 %23, %24
%26 = add nuw nsw i64 %12, 6
%27 = mul nsw i64 %25, %26
%28 = add nuw nsw i64 %12, 7
%29 = mul nsw i64 %27, %28
%30 = add nuw nsw i64 %12, 8
%31 = add i64 %14, 8
%32 = icmp eq i64 %31, %10
br i1 %32, label %33, label %11
33: ; preds = %11, %3
%34 = phi i64 [ undef, %3 ], [ %29, %11 ]
%35 = phi i64 [ 1, %3 ], [ %30, %11 ]
%36 = phi i64 [ 1, %3 ], [ %29, %11 ]
%37 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %37, label %46, label %38
38: ; preds = %33, %38
%39 = phi i64 [ %43, %38 ], [ %35, %33 ]
%40 = phi i64 [ %42, %38 ], [ %36, %33 ]
%41 = phi i64 [ %44, %38 ], [ 0, %33 ]
%42 = mul nsw i64 %40, %39
%43 = add nuw nsw i64 %39, 1
%44 = add i64 %41, 1
%45 = icmp eq i64 %44, %7
br i1 %45, label %46, label %38
46: ; preds = %33, %38, %1
%47 = phi i64 [ 1, %1 ], [ %34, %33 ], [ %42, %38 ]
ret i64 %47
}