long long int factorial(int x) {
  long long result = 1;
  if (x >= 0) {
    while (x) {
      result = result * x;
      x--;
    }
    return result;
  } else {
    return -1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<factorial>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
movq   $0x1,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jl     1153 <factorial+0x53>
jmp    111e <factorial+0x1e>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     1146 <factorial+0x46>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    111e <factorial+0x1e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    115b <factorial+0x5b>
movq   $0xffffffffffffffff,-0x8(%rbp)
ff
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<factorial>:
test   %edi,%edi
js     112c <factorial+0x2c>
je     1134 <factorial+0x34>
mov    %edi,%ecx
lea    -0x1(%rcx),%rax
mov    %ecx,%r9d
and    $0x7,%r9d
cmp    $0x7,%rax
jae    113a <factorial+0x3a>
mov    $0x1,%eax
test   %r9,%r9
jne    11c0 <factorial+0xc0>
jmp    11ce <factorial+0xce>
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
ret
mov    $0x1,%eax
ret
mov    %ecx,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
neg    %r8
mov    $0x1,%eax
xor    %edi,%edi
nopl   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    1150 <factorial+0x50>
add    %rdi,%rcx
test   %r9,%r9
je     11ce <factorial+0xce>
nopl   (%rax)
imul   %rcx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%r9
jne    11c0 <factorial+0xc0>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @factorial(i32 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i32
%4 = alloca i64
store i32 %0, i32* %3
store i64 1, i64* %4
%5 = load i32, i32* %3
%6 = icmp sge i32 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %20
7: ; preds = %1
br label %8
8: ; preds = %11, %7
%9 = load i32, i32* %3
%10 = icmp ne i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %18
11: ; preds = %8
%12 = load i64, i64* %4
%13 = load i32, i32* %3
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = mul nsw i64 %12, %14
store i64 %15, i64* %4
%16 = load i32, i32* %3
%17 = add nsw i32 %16, -1
store i32 %17, i32* %3
br label %8
18: ; preds = %8
%19 = load i64, i64* %4
store i64 %19, i64* %2
br label %21
20: ; preds = %1
store i64 -1, i64* %2
br label %21
21: ; preds = %20, %18
%22 = load i64, i64* %2
ret i64 %22
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @factorial(i32 %0) {
%2 = icmp sgt i32 %0, -1
br i1 %2, label %3, label %47
3: ; preds = %1
%4 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %4, label %47, label %5
5: ; preds = %3
%6 = zext i32 %0 to i64
%7 = add nsw i64 %6, -1
%8 = and i64 %6, 7
%9 = icmp ult i64 %7, 7
br i1 %9, label %34, label %10
10: ; preds = %5
%11 = and i64 %6, 4294967288
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi i64 [ %6, %10 ], [ %31, %12 ]
%14 = phi i64 [ 1, %10 ], [ %30, %12 ]
%15 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %32, %12 ]
%16 = mul nsw i64 %14, %13
%17 = add nsw i64 %13, -1
%18 = mul nsw i64 %16, %17
%19 = add nsw i64 %13, -2
%20 = mul nsw i64 %18, %19
%21 = add nsw i64 %13, -3
%22 = mul nsw i64 %20, %21
%23 = add nsw i64 %13, -4
%24 = mul nsw i64 %22, %23
%25 = add nsw i64 %13, -5
%26 = mul nsw i64 %24, %25
%27 = add nsw i64 %13, -6
%28 = mul nsw i64 %26, %27
%29 = add nsw i64 %13, -7
%30 = mul nsw i64 %28, %29
%31 = add nsw i64 %13, -8
%32 = add i64 %15, 8
%33 = icmp eq i64 %32, %11
br i1 %33, label %34, label %12
34: ; preds = %12, %5
%35 = phi i64 [ undef, %5 ], [ %30, %12 ]
%36 = phi i64 [ %6, %5 ], [ %31, %12 ]
%37 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %30, %12 ]
%38 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %38, label %47, label %39
39: ; preds = %34, %39
%40 = phi i64 [ %44, %39 ], [ %36, %34 ]
%41 = phi i64 [ %43, %39 ], [ %37, %34 ]
%42 = phi i64 [ %45, %39 ], [ 0, %34 ]
%43 = mul nsw i64 %41, %40
%44 = add nsw i64 %40, -1
%45 = add i64 %42, 1
%46 = icmp eq i64 %45, %8
br i1 %46, label %47, label %39
47: ; preds = %34, %39, %3, %1
%48 = phi i64 [ -1, %1 ], [ 1, %3 ], [ %35, %34 ], [ %43, %39 ]
ret i64 %48
}