double factorial(int n) {
  double result;
  result = 1.0;
  for (; n >= 1; n--) {
    result *= (double)n;
  }
  return (result);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<factorial>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
movsd  0xef1(%rip),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x4(%rbp)
jl     113b <factorial+0x3b>
cvtsi2sdl -0x4(%rbp),%xmm0
mulsd  -0x10(%rbp),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1114 <factorial+0x14>
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<factorial>:
test   %edi,%edi
jle    11b6 <factorial+0xb6>
lea    -0x1(%rdi),%eax
mov    %edi,%ecx
movsd  0xeeb(%rip),%xmm0
and    $0x7,%ecx
je     1133 <factorial+0x33>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %edi,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
add    $0xffffffff,%edi
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1120 <factorial+0x20>
cmp    $0x7,%eax
jb     11b5 <factorial+0xb5>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %edi,%xmm1
lea    -0x1(%rdi),%eax
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %eax,%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm1
lea    -0x2(%rdi),%eax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mulsd  %xmm1,%xmm2
lea    -0x3(%rdi),%eax
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %eax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
lea    -0x4(%rdi),%eax
xorps  %xmm2,%xmm2
cvtsi2sd %eax,%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm1
lea    -0x5(%rdi),%eax
xorps  %xmm3,%xmm3
cvtsi2sd %eax,%xmm3
mulsd  %xmm1,%xmm2
lea    -0x6(%rdi),%eax
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %eax,%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm3
lea    -0x7(%rdi),%eax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mulsd  %xmm3,%xmm1
mulsd  %xmm1,%xmm0
add    $0xfffffff8,%edi
cmp    $0x1,%eax
ja     1140 <factorial+0x40>
ret
movsd  0xe42(%rip),%xmm0
ret

LLVM IR (-O0):
define double @factorial(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca double
store i32 %0, i32* %2
store double 1.000000e+00, double* %3
br label %4
4: ; preds = %12, %1
%5 = load i32, i32* %2
%6 = icmp sge i32 %5, 1
br i1 %6, label %7, label %15
7: ; preds = %4
%8 = load i32, i32* %2
%9 = sitofp i32 %8 to double
%10 = load double, double* %3
%11 = fmul double %10, %9
store double %11, double* %3
br label %12
12: ; preds = %7
%13 = load i32, i32* %2
%14 = add nsw i32 %13, -1
store i32 %14, i32* %2
br label %4
15: ; preds = %4
%16 = load double, double* %3
ret double %16
}

LLVM IR (-O2):
define double @factorial(i32 %0) {
%2 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %2, label %3, label %49
3: ; preds = %1
%4 = add i32 %0, -1
%5 = and i32 %0, 7
%6 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %6, label %16, label %7
7: ; preds = %3, %7
%8 = phi double [ %12, %7 ], [ 1.000000e+00, %3 ]
%9 = phi i32 [ %13, %7 ], [ %0, %3 ]
%10 = phi i32 [ %14, %7 ], [ 0, %3 ]
%11 = sitofp i32 %9 to double
%12 = fmul double %8, %11
%13 = add nsw i32 %9, -1
%14 = add i32 %10, 1
%15 = icmp eq i32 %14, %5
br i1 %15, label %16, label %7
16: ; preds = %7, %3
%17 = phi double [ 1.000000e+00, %3 ], [ %12, %7 ]
%18 = phi i32 [ %0, %3 ], [ %13, %7 ]
%19 = phi double [ undef, %3 ], [ %12, %7 ]
%20 = icmp ult i32 %4, 7
br i1 %20, label %49, label %21
21: ; preds = %16, %21
%22 = phi double [ %46, %21 ], [ %17, %16 ]
%23 = phi i32 [ %47, %21 ], [ %18, %16 ]
%24 = sitofp i32 %23 to double
%25 = fmul double %22, %24
%26 = add nsw i32 %23, -1
%27 = sitofp i32 %26 to double
%28 = fmul double %25, %27
%29 = add nsw i32 %23, -2
%30 = sitofp i32 %29 to double
%31 = fmul double %28, %30
%32 = add nsw i32 %23, -3
%33 = sitofp i32 %32 to double
%34 = fmul double %31, %33
%35 = add nsw i32 %23, -4
%36 = sitofp i32 %35 to double
%37 = fmul double %34, %36
%38 = add nsw i32 %23, -5
%39 = sitofp i32 %38 to double
%40 = fmul double %37, %39
%41 = add nsw i32 %23, -6
%42 = sitofp i32 %41 to double
%43 = fmul double %40, %42
%44 = add nsw i32 %23, -7
%45 = sitofp i32 %44 to double
%46 = fmul double %43, %45
%47 = add nsw i32 %23, -8
%48 = icmp ugt i32 %44, 1
br i1 %48, label %21, label %49
49: ; preds = %16, %21, %1
%50 = phi double [ 1.000000e+00, %1 ], [ %19, %16 ], [ %46, %21 ]
ret double %50
}