char largest_digit(short n) {
  char m = n / 1000;
  if (m < n % 1000 / 100)
    m = n % 1000 / 100;
  if (m < n % 100 / 10)
    m = n % 100 / 10;
  return (m < n % 10) ? n % 10 : m;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<largest_digit>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %di,%ax
mov    %ax,-0x2(%rbp)
movswl -0x2(%rbp),%eax
mov    $0x3e8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %al,-0x3(%rbp)
movsbl -0x3(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
movswl -0x2(%rbp),%eax
mov    $0x3e8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%eax
mov    $0x64,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    115d <largest_digit+0x5d>
movswl -0x2(%rbp),%eax
mov    $0x3e8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%eax
mov    $0x64,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %al,-0x3(%rbp)
movsbl -0x3(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
movswl -0x2(%rbp),%eax
mov    $0x64,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    11a0 <largest_digit+0xa0>
movswl -0x2(%rbp),%eax
mov    $0x64,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %al,-0x3(%rbp)
movsbl -0x3(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movswl -0x2(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    %edx,%eax
jge    11d2 <largest_digit+0xd2>
movswl -0x2(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
jmp    11d9 <largest_digit+0xd9>
movsbl -0x3(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
movsbl %al,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<largest_digit>:
imul   $0xffff8313,%edi,%eax
shr    $0x10,%eax
add    %edi,%eax
movzwl %ax,%eax
movswl %ax,%ecx
shr    $0xf,%eax
sar    $0x9,%ecx
add    %eax,%ecx
movswl %cx,%edx
imul   $0x3e8,%ecx,%eax
mov    %edi,%ecx
sub    %eax,%ecx
movswl %cx,%eax
imul   $0x147b,%eax,%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
sar    $0x13,%eax
add    %ecx,%eax
cmp    %eax,%edx
cmovge %edx,%eax
imul   $0x147b,%edi,%ecx
mov    %ecx,%edx
shr    $0x1f,%edx
shr    $0x13,%ecx
add    %edx,%ecx
imul   $0x64,%ecx,%ecx
mov    %edi,%edx
sub    %ecx,%edx
movsbl %dl,%ecx
imul   $0x67,%ecx,%ecx
movzwl %cx,%ecx
movswl %cx,%edx
shr    $0xf,%ecx
shr    $0xa,%edx
add    %cl,%dl
movsbl %dl,%ecx
cmp    %ecx,%eax
cmovl  %ecx,%eax
imul   $0x6667,%edi,%ecx
mov    %ecx,%edx
shr    $0x1f,%edx
sar    $0x12,%ecx
add    %edx,%ecx
add    %ecx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,4),%ecx
sub    %ecx,%edi
movswl %di,%ecx
cmp    %ecx,%eax
cmovl  %edi,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define signext i8 @largest_digit(i16 signext %0) {
%2 = alloca i16
%3 = alloca i8
store i16 %0, i16* %2
%4 = load i16, i16* %2
%5 = sext i16 %4 to i32
%6 = sdiv i32 %5, 1000
%7 = trunc i32 %6 to i8
store i8 %7, i8* %3
%8 = load i8, i8* %3
%9 = sext i8 %8 to i32
%10 = load i16, i16* %2
%11 = sext i16 %10 to i32
%12 = srem i32 %11, 1000
%13 = sdiv i32 %12, 100
%14 = icmp slt i32 %9, %13
br i1 %14, label %15, label %21
15: ; preds = %1
%16 = load i16, i16* %2
%17 = sext i16 %16 to i32
%18 = srem i32 %17, 1000
%19 = sdiv i32 %18, 100
%20 = trunc i32 %19 to i8
store i8 %20, i8* %3
br label %21
21: ; preds = %15, %1
%22 = load i8, i8* %3
%23 = sext i8 %22 to i32
%24 = load i16, i16* %2
%25 = sext i16 %24 to i32
%26 = srem i32 %25, 100
%27 = sdiv i32 %26, 10
%28 = icmp slt i32 %23, %27
br i1 %28, label %29, label %35
29: ; preds = %21
%30 = load i16, i16* %2
%31 = sext i16 %30 to i32
%32 = srem i32 %31, 100
%33 = sdiv i32 %32, 10
%34 = trunc i32 %33 to i8
store i8 %34, i8* %3
br label %35
35: ; preds = %29, %21
%36 = load i8, i8* %3
%37 = sext i8 %36 to i32
%38 = load i16, i16* %2
%39 = sext i16 %38 to i32
%40 = srem i32 %39, 10
%41 = icmp slt i32 %37, %40
br i1 %41, label %42, label %46
42: ; preds = %35
%43 = load i16, i16* %2
%44 = sext i16 %43 to i32
%45 = srem i32 %44, 10
br label %49
46: ; preds = %35
%47 = load i8, i8* %3
%48 = sext i8 %47 to i32
br label %49
49: ; preds = %46, %42
%50 = phi i32 [ %45, %42 ], [ %48, %46 ]
%51 = trunc i32 %50 to i8
ret i8 %51
}

LLVM IR (-O2):
define signext i8 @largest_digit(i16 signext %0) {
%2 = sdiv i16 %0, 1000
%3 = sext i16 %2 to i32
%4 = srem i16 %0, 1000
%5 = sdiv i16 %4, 100
%6 = sext i16 %5 to i32
%7 = icmp slt i32 %3, %6
%8 = select i1 %7, i32 %6, i32 %3
%9 = srem i16 %0, 100
%10 = trunc i16 %9 to i8
%11 = sdiv i8 %10, 10
%12 = sext i8 %11 to i32
%13 = icmp slt i32 %8, %12
%14 = select i1 %13, i32 %12, i32 %8
%15 = srem i16 %0, 10
%16 = sext i16 %15 to i32
%17 = icmp slt i32 %14, %16
%18 = select i1 %17, i32 %16, i32 %14
%19 = trunc i32 %18 to i8
ret i8 %19
}