#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ printf(char *);
long int fac2(int n) {
  if (n < 0) {
    printf("n cannot be negative\n");
    return 0;
  }
  if (n == 0) {
    return 1;
  }
  long int result = 1;
  while (n > 0) {
    result *= n;
    n--;
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fac2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jge    113e <fac2+0x2e>
lea    0xed4(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    118a <fac2+0x7a>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    1155 <fac2+0x45>
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    118a <fac2+0x7a>
movq   $0x1,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    1182 <fac2+0x72>
movslq -0xc(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    115d <fac2+0x4d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fac2>:
test   %edi,%edi
js     113c <fac2+0x2c>
je     1150 <fac2+0x40>
mov    %edi,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rax
mov    %ecx,%r9d
and    $0x7,%r9d
cmp    $0x7,%rax
jae    1156 <fac2+0x46>
mov    $0x1,%eax
test   %r9,%r9
jne    11e0 <fac2+0xd0>
jmp    11ee <fac2+0xde>
push   %rax
lea    0xebc(%rip),%rdi
call   1030 <puts@plt>
xor    %eax,%eax
add    $0x8,%rsp
ret
mov    $0x1,%eax
ret
mov    %ecx,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
neg    %r8
mov    $0x1,%eax
xor    %edi,%edi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rcx,%rdi,1),%rsi
imul   %rax,%rsi
lea    (%rcx,%rdi,1),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
lea    (%rcx,%rdi,1),%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
imul   %rax,%rdx
imul   %rsi,%rdx
lea    (%rcx,%rdi,1),%rsi
add    $0xfffffffffffffffd,%rsi
lea    (%rcx,%rdi,1),%rax
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
imul   %rsi,%rax
lea    (%rcx,%rdi,1),%rsi
add    $0xfffffffffffffffb,%rsi
imul   %rax,%rsi
imul   %rdx,%rsi
lea    (%rcx,%rdi,1),%rdx
add    $0xfffffffffffffffa,%rdx
lea    (%rcx,%rdi,1),%rax
add    $0xfffffffffffffff9,%rax
imul   %rdx,%rax
imul   %rsi,%rax
add    $0xfffffffffffffff8,%rdi
cmp    %rdi,%r8
jne    1170 <fac2+0x60>
add    %rdi,%rcx
test   %r9,%r9
je     11ee <fac2+0xde>
nopl   (%rax)
imul   %rcx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%r9
jne    11e0 <fac2+0xd0>
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [22 x i8] c"n cannot be negative\0A\00"
define i64 @fac2(i32 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i32
%4 = alloca i64
store i32 %0, i32* %3
%5 = load i32, i32* %3
%6 = icmp slt i32 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %9
7: ; preds = %1
%8 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([22 x i8], [22 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
store i64 0, i64* %2
br label %26
9: ; preds = %1
%10 = load i32, i32* %3
%11 = icmp eq i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %13
12: ; preds = %9
store i64 1, i64* %2
br label %26
13: ; preds = %9
store i64 1, i64* %4
br label %14
14: ; preds = %17, %13
%15 = load i32, i32* %3
%16 = icmp sgt i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %24
17: ; preds = %14
%18 = load i32, i32* %3
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = load i64, i64* %4
%21 = mul nsw i64 %20, %19
store i64 %21, i64* %4
%22 = load i32, i32* %3
%23 = add nsw i32 %22, -1
store i32 %23, i32* %3
br label %14
24: ; preds = %14
%25 = load i64, i64* %4
store i64 %25, i64* %2
br label %26
26: ; preds = %24, %12, %7
%27 = load i64, i64* %2
ret i64 %27
}

LLVM IR (-O2):
@str = [21 x i8] c"n cannot be negative\00"
define i64 @fac2(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 0
br i1 %2, label %3, label %5
3: ; preds = %1
%4 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([21 x i8], [21 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
br label %49
5: ; preds = %1
%6 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %6, label %49, label %7
7: ; preds = %5
%8 = zext i32 %0 to i64
%9 = add nsw i64 %8, -1
%10 = and i64 %8, 7
%11 = icmp ult i64 %9, 7
br i1 %11, label %36, label %12
12: ; preds = %7
%13 = and i64 %8, 4294967288
br label %14
14: ; preds = %14, %12
%15 = phi i64 [ %8, %12 ], [ %33, %14 ]
%16 = phi i64 [ 1, %12 ], [ %32, %14 ]
%17 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %34, %14 ]
%18 = mul nsw i64 %16, %15
%19 = add nsw i64 %15, -1
%20 = mul nsw i64 %18, %19
%21 = add nsw i64 %15, -2
%22 = mul nsw i64 %20, %21
%23 = add nsw i64 %15, -3
%24 = mul nsw i64 %22, %23
%25 = add nsw i64 %15, -4
%26 = mul nsw i64 %24, %25
%27 = add nsw i64 %15, -5
%28 = mul nsw i64 %26, %27
%29 = add nsw i64 %15, -6
%30 = mul nsw i64 %28, %29
%31 = add nsw i64 %15, -7
%32 = mul nsw i64 %30, %31
%33 = add nsw i64 %15, -8
%34 = add i64 %17, 8
%35 = icmp eq i64 %34, %13
br i1 %35, label %36, label %14
36: ; preds = %14, %7
%37 = phi i64 [ undef, %7 ], [ %32, %14 ]
%38 = phi i64 [ %8, %7 ], [ %33, %14 ]
%39 = phi i64 [ 1, %7 ], [ %32, %14 ]
%40 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %40, label %49, label %41
41: ; preds = %36, %41
%42 = phi i64 [ %46, %41 ], [ %38, %36 ]
%43 = phi i64 [ %45, %41 ], [ %39, %36 ]
%44 = phi i64 [ %47, %41 ], [ 0, %36 ]
%45 = mul nsw i64 %43, %42
%46 = add nsw i64 %42, -1
%47 = add i64 %44, 1
%48 = icmp eq i64 %47, %10
br i1 %48, label %49, label %41
49: ; preds = %36, %41, %5, %3
%50 = phi i64 [ 0, %3 ], [ 1, %5 ], [ %37, %36 ], [ %45, %41 ]
ret i64 %50
}