void utoa(unsigned int val, char *buf, int base) {
  static char rbuf[16];
  char *ptr = rbuf;
  if (val == 0) {
    *ptr++ = '0';
  }
  while (val) {
    unsigned int digit = val % base;
    *ptr++ = digit < 10 ? (digit + '0') : (digit - 10 + 'a');
    val /= base;
  }
  ptr--;
  while (ptr >= rbuf) {
    *buf++ = *ptr--;
  }
  *buf = 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<utoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
lea    0x2f1b(%rip),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jne    1135 <utoa+0x35>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movb   $0x30,(%rax)
jmp    113a <utoa+0x3a>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
je     119b <utoa+0x9b>
mov    -0x4(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x24(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x24(%rbp)
jae    1167 <utoa+0x67>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1173 <utoa+0x73>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0xa,%eax
add    $0x61,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    113a <utoa+0x3a>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
lea    0x2e82(%rip),%rax
cmp    %rax,-0x20(%rbp)
jb     11df <utoa+0xdf>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    (%rax),%cl
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    11a7 <utoa+0xa7>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<utoa>:
push   %r14
push   %rbx
test   %edi,%edi
je     1143 <utoa+0x43>
mov    %edx,%r8d
lea    0x2f1f(%rip),%r14
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r8d
lea    0x57(%rdx),%ecx
lea    0x30(%rdx),%ebx
cmp    $0xa,%edx
cmovae %ecx,%ebx
mov    %bl,(%r14)
add    $0x1,%r14
cmp    %r8d,%edi
mov    %eax,%edi
jae    1120 <utoa+0x20>
jmp    1151 <utoa+0x51>
movb   $0x30,0x2ee6(%rip)
lea    0x2ee0(%rip),%r14
lea    -0x1(%r14),%rax
lea    0x2ed4(%rip),%r10
cmp    %r10,%rax
jae    1169 <utoa+0x69>
mov    %rsi,%rdi
jmp    1282 <utoa+0x182>
lea    -0x2(%r14),%rdi
lea    0x2ebb(%rip),%rdx
cmp    %rdx,%rdi
mov    %rdx,%r8
cmovb  %rdi,%r8
not    %r8
add    %r14,%r8
cmp    $0x20,%r8
jae    1192 <utoa+0x92>
mov    %rsi,%rdi
jmp    1270 <utoa+0x170>
cmp    %rdx,%rdi
cmovb  %rdi,%rdx
cmp    %rsi,%r14
jbe    11bb <utoa+0xbb>
mov    %rdx,%rdi
not    %rdi
add    %r14,%rdi
add    %rsi,%rdi
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdi,%rdx
jae    11bb <utoa+0xbb>
mov    %rsi,%rdi
jmp    1270 <utoa+0x170>
mov    %r8,%r9
and    $0xffffffffffffffe0,%r9
mov    %r9,%r11
neg    %r11
sub    %r9,%rax
lea    (%rsi,%r9,1),%rdi
add    $0x10,%rsi
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm0,%xmm0
nopl   0x0(%rax)
movdqu -0x20(%r14,%rdx,1),%xmm1
movdqu -0x10(%r14,%rdx,1),%xmm2
movdqa %xmm2,%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm3
pshufd $0x4e,%xmm3,%xmm3
pshuflw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pshufhw $0x1b,%xmm3,%xmm3
punpckhbw %xmm0,%xmm2
pshufd $0x4e,%xmm2,%xmm2
pshuflw $0x1b,%xmm2,%xmm2
pshufhw $0x1b,%xmm2,%xmm2
packuswb %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm1,%xmm3
punpcklbw %xmm0,%xmm3
pshufd $0x4e,%xmm3,%xmm3
pshuflw $0x1b,%xmm3,%xmm3
pshufhw $0x1b,%xmm3,%xmm3
punpckhbw %xmm0,%xmm1
pshufd $0x4e,%xmm1,%xmm1
pshuflw $0x1b,%xmm1,%xmm1
pshufhw $0x1b,%xmm1,%xmm1
packuswb %xmm3,%xmm1
movdqu %xmm2,-0x10(%rsi)
movdqu %xmm1,(%rsi)
add    $0x20,%rsi
add    $0xffffffffffffffe0,%rdx
cmp    %rdx,%r11
jne    11e0 <utoa+0xe0>
cmp    %r9,%r8
je     1282 <utoa+0x182>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movzbl (%rax),%ecx
mov    %cl,(%rdi)
add    $0x1,%rdi
add    $0xffffffffffffffff,%rax
cmp    %r10,%rax
jae    1270 <utoa+0x170>
movb   $0x0,(%rdi)
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
@utoa.rbuf = internal global [16 x i8] zeroinitializer
define void @utoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
store i8* getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @utoa.rbuf, i64 0, i64 0), i8** %7
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %14
11: ; preds = %3
%12 = load i8*, i8** %7
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %12, i32 1
store i8* %13, i8** %7
store i8 48, i8* %12
br label %14
14: ; preds = %11, %3
br label %15
15: ; preds = %31, %14
%16 = load i32, i32* %4
%17 = icmp ne i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %39
18: ; preds = %15
%19 = load i32, i32* %4
%20 = load i32, i32* %6
%21 = urem i32 %19, %20
store i32 %21, i32* %8
%22 = load i32, i32* %8
%23 = icmp ult i32 %22, 10
br i1 %23, label %24, label %27
24: ; preds = %18
%25 = load i32, i32* %8
%26 = add i32 %25, 48
br label %31
27: ; preds = %18
%28 = load i32, i32* %8
%29 = sub i32 %28, 10
%30 = add i32 %29, 97
br label %31
31: ; preds = %27, %24
%32 = phi i32 [ %26, %24 ], [ %30, %27 ]
%33 = trunc i32 %32 to i8
%34 = load i8*, i8** %7
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i32 1
store i8* %35, i8** %7
store i8 %33, i8* %34
%36 = load i32, i32* %6
%37 = load i32, i32* %4
%38 = udiv i32 %37, %36
store i32 %38, i32* %4
br label %15
39: ; preds = %15
%40 = load i8*, i8** %7
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i32 -1
store i8* %41, i8** %7
br label %42
42: ; preds = %45, %39
%43 = load i8*, i8** %7
%44 = icmp uge i8* %43, getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @utoa.rbuf, i64 0, i64 0)
br i1 %44, label %45, label %51
45: ; preds = %42
%46 = load i8*, i8** %7
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %46, i32 -1
store i8* %47, i8** %7
%48 = load i8, i8* %46
%49 = load i8*, i8** %5
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %49, i32 1
store i8* %50, i8** %5
store i8 %48, i8* %49
br label %42
51: ; preds = %42
%52 = load i8*, i8** %5
store i8 0, i8* %52
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@utoa.rbuf = internal global [16 x i8] zeroinitializer
define void @utoa(i32 %0, i8* nocapture writeonly %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %58
5: ; preds = %3
store i8 48, i8* getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @utoa.rbuf, i64 0, i64 0)
br label %6
6: ; preds = %58, %5
%7 = phi i8* [ getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @utoa.rbuf, i64 0, i64 1), %5 ], [ %66, %58 ]
%8 = ptrtoint i8* %7 to i64
%9 = getelementptr inbounds i8, i8* %7, i64 -1
%10 = icmp ult i8* %9, getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @utoa.rbuf, i64 0, i64 0)
br i1 %10, label %76, label %11
11: ; preds = %6
%12 = add i64 %8, -2
%13 = call i64 @llvm.umin.i64(i64 %12, i64 add (i64 ptrtoint ([16 x i8]* @utoa.rbuf to i64), i64 -1))
%14 = xor i64 %13, -1
%15 = add i64 %14, %8
%16 = icmp ult i64 %15, 32
br i1 %16, label %55, label %17
17: ; preds = %11
%18 = add i64 %8, -2
%19 = call i64 @llvm.umin.i64(i64 %18, i64 add (i64 ptrtoint ([16 x i8]* @utoa.rbuf to i64), i64 -1))
%20 = xor i64 %19, -1
%21 = add i64 %20, %8
%22 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %21
%23 = add i64 %19, 1
%24 = sub i64 %23, %8
%25 = getelementptr i8, i8* %7, i64 %24
%26 = icmp ugt i8* %7, %1
%27 = icmp ult i8* %25, %22
%28 = and i1 %26, %27
br i1 %28, label %55, label %29
29: ; preds = %17
%30 = and i64 %15, -32
%31 = sub i64 0, %30
%32 = getelementptr i8, i8* %9, i64 %31
%33 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %30
br label %34
34: ; preds = %34, %29
%35 = phi i64 [ 0, %29 ], [ %51, %34 ]
%36 = sub i64 0, %35
%37 = getelementptr i8, i8* %9, i64 %36
%38 = getelementptr i8, i8* %1, i64 %35
%39 = getelementptr i8, i8* %37, i64 -15
%40 = bitcast i8* %39 to <16 x i8>*
%41 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %40
%42 = shufflevector <16 x i8> %41, <16 x i8> poison, <16 x i32> <i32 15, i32 14, i32 13, i32 12, i32 11, i32 10, i32 9, i32 8, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%43 = getelementptr i8, i8* %37, i64 -16
%44 = getelementptr i8, i8* %43, i64 -15
%45 = bitcast i8* %44 to <16 x i8>*
%46 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %45
%47 = shufflevector <16 x i8> %46, <16 x i8> poison, <16 x i32> <i32 15, i32 14, i32 13, i32 12, i32 11, i32 10, i32 9, i32 8, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
%48 = bitcast i8* %38 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %42, <16 x i8>* %48
%49 = getelementptr i8, i8* %38, i64 16
%50 = bitcast i8* %49 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %47, <16 x i8>* %50
%51 = add nuw i64 %35, 32
%52 = icmp eq i64 %51, %30
br i1 %52, label %53, label %34
53: ; preds = %34
%54 = icmp eq i64 %15, %30
br i1 %54, label %76, label %55
55: ; preds = %17, %11, %53
%56 = phi i8* [ %9, %17 ], [ %9, %11 ], [ %32, %53 ]
%57 = phi i8* [ %1, %17 ], [ %1, %11 ], [ %33, %53 ]
br label %69
58: ; preds = %3, %58
%59 = phi i32 [ %67, %58 ], [ %0, %3 ]
%60 = phi i8* [ %66, %58 ], [ getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @utoa.rbuf, i64 0, i64 0), %3 ]
%61 = urem i32 %59, %2
%62 = icmp ult i32 %61, 10
%63 = select i1 %62, i32 48, i32 87
%64 = add i32 %63, %61
%65 = trunc i32 %64 to i8
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %60, i64 1
store i8 %65, i8* %60
%67 = udiv i32 %59, %2
%68 = icmp ult i32 %59, %2
br i1 %68, label %6, label %58
69: ; preds = %55, %69
%70 = phi i8* [ %74, %69 ], [ %56, %55 ]
%71 = phi i8* [ %73, %69 ], [ %57, %55 ]
%72 = load i8, i8* %70
%73 = getelementptr inbounds i8, i8* %71, i64 1
store i8 %72, i8* %71
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %70, i64 -1
%75 = icmp ult i8* %74, getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @utoa.rbuf, i64 0, i64 0)
br i1 %75, label %76, label %69
76: ; preds = %69, %53, %6
%77 = phi i8* [ %1, %6 ], [ %33, %53 ], [ %73, %69 ]
store i8 0, i8* %77
ret void
}