#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 */
char *strcpy(char *, char *);
char *itoa(int value, char *str, int base) {
  int i = 0, j = 0;
  char tmp[20];
  if (base > 16)
    return NULL;
  if (!value)
    return strcpy(str, "0");
  if (value < 0) {
    value = -value;
    str[j++] = '-';
  }
  while (value) {
    tmp[i++] = value % base;
    value /= base;
  }
  while (i > 0)
    str[j++] = "0123456789abcdef"[tmp[--i]];
  str[j] = 0;
  return str;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x10,-0x1c(%rbp)
jle    1147 <itoa+0x37>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    1224 <itoa+0x114>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    116a <itoa+0x5a>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
lea    0xea4(%rip),%rsi
call   1030 <strcpy@plt>
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1224 <itoa+0x114>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jge    1192 <itoa+0x82>
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x2d,(%rax,%rcx,1)
jmp    1197 <itoa+0x87>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     11cc <itoa+0xbc>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
mov    %dl,%cl
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x20(%rbp)
cltq
mov    %cl,-0x40(%rbp,%rax,1)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1197 <itoa+0x87>
jmp    11d1 <itoa+0xc1>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jle    1210 <itoa+0x100>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cltq
movsbq -0x40(%rbp,%rax,1),%rcx
lea    0xe0f(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x24(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    11d1 <itoa+0xc1>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
push   %r14
push   %rbx
cmp    $0x10,%edx
jle    1110 <itoa+0x10>
xor    %r10d,%r10d
jmp    11fd <itoa+0xfd>
mov    %rsi,%r10
mov    %edi,%eax
test   %edi,%edi
je     11f7 <itoa+0xf7>
mov    %edx,%ecx
xor    %edi,%edi
test   %eax,%eax
jns    1130 <itoa+0x30>
neg    %eax
movb   $0x2d,(%r10)
mov    $0x1,%edi
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
cltd
idiv   %ecx
mov    %dl,-0x18(%rsp,%rsi,1)
add    $0x1,%rsi
test   %eax,%eax
jne    1140 <itoa+0x40>
mov    %edi,%r11d
test   %esi,%esi
jle    11f0 <itoa+0xf0>
lea    (%r11,%rsi,1),%r9
mov    %esi,%edx
mov    %r9d,%r8d
mov    %r9d,%ecx
sub    %r11d,%ecx
mov    %r11,%rax
not    %rax
test   $0x1,%cl
je     1192 <itoa+0x92>
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %edx,%ecx
movsbq -0x18(%rsp,%rcx,1),%rcx
lea    0xe79(%rip),%rsi
mov    (%rcx,%rsi,1),%cl
mov    %cl,(%r10,%r11,1)
add    $0x1,%r11
add    %r8,%rax
je     11ed <itoa+0xed>
lea    -0x2(%rdx),%r14
mov    $0xffffffff,%ecx
add    %rdx,%rcx
mov    %r9d,%eax
lea    (%r11,%r10,1),%rdx
add    $0x1,%rdx
sub    %rax,%r11
xor    %esi,%esi
lea    0xe46(%rip),%rax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rcx,%rsi,1),%edi
movsbq -0x18(%rsp,%rdi,1),%rdi
movzbl (%rdi,%rax,1),%ebx
mov    %bl,-0x1(%rdx)
lea    (%r14,%rsi,1),%edi
movsbq -0x18(%rsp,%rdi,1),%rdi
movzbl (%rdi,%rax,1),%ebx
mov    %bl,(%rdx)
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
add    $0x2,%rdx
cmp    %rsi,%r11
jne    11c0 <itoa+0xc0>
mov    %r8,%r11
movb   $0x0,(%r10,%r11,1)
jmp    11fd <itoa+0xfd>
movw   $0x30,(%r10)
mov    %r10,%rax
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [2 x i8] c"0\00"
@.str.1 = [17 x i8] c"0123456789abcdef\00"
define i8* @itoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca [20 x i8]
store i32 %0, i32* %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %9
%11 = load i32, i32* %7
%12 = icmp sgt i32 %11, 16
br i1 %12, label %13, label %14
13: ; preds = %3
store i8* null, i8** %4
br label %71
14: ; preds = %3
%15 = load i32, i32* %5
%16 = icmp ne i32 %15, 0
br i1 %16, label %20, label %17
17: ; preds = %14
%18 = load i8*, i8** %6
%19 = call i8* @strcpy(i8* %18, i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
store i8* %19, i8** %4
br label %71
20: ; preds = %14
%21 = load i32, i32* %5
%22 = icmp slt i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %31
23: ; preds = %20
%24 = load i32, i32* %5
%25 = sub nsw i32 0, %24
store i32 %25, i32* %5
%26 = load i8*, i8** %6
%27 = load i32, i32* %9
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %9
%29 = sext i32 %27 to i64
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 %29
store i8 45, i8* %30
br label %31
31: ; preds = %23, %20
br label %32
32: ; preds = %35, %31
%33 = load i32, i32* %5
%34 = icmp ne i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %47
35: ; preds = %32
%36 = load i32, i32* %5
%37 = load i32, i32* %7
%38 = srem i32 %36, %37
%39 = trunc i32 %38 to i8
%40 = load i32, i32* %8
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %8
%42 = sext i32 %40 to i64
%43 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %10, i64 0, i64 %42
store i8 %39, i8* %43
%44 = load i32, i32* %7
%45 = load i32, i32* %5
%46 = sdiv i32 %45, %44
store i32 %46, i32* %5
br label %32
47: ; preds = %32
br label %48
48: ; preds = %51, %47
%49 = load i32, i32* %8
%50 = icmp sgt i32 %49, 0
br i1 %50, label %51, label %65
51: ; preds = %48
%52 = load i32, i32* %8
%53 = add nsw i32 %52, -1
store i32 %53, i32* %8
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %10, i64 0, i64 %54
%56 = load i8, i8* %55
%57 = sext i8 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds [17 x i8], [17 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 %57
%59 = load i8, i8* %58
%60 = load i8*, i8** %6
%61 = load i32, i32* %9
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %9
%63 = sext i32 %61 to i64
%64 = getelementptr inbounds i8, i8* %60, i64 %63
store i8 %59, i8* %64
br label %48
65: ; preds = %48
%66 = load i8*, i8** %6
%67 = load i32, i32* %9
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i8, i8* %66, i64 %68
store i8 0, i8* %69
%70 = load i8*, i8** %6
store i8* %70, i8** %4
br label %71
71: ; preds = %65, %17, %13
%72 = load i8*, i8** %4
ret i8* %72
}

LLVM IR (-O2):
@.str.1 = [17 x i8] c"0123456789abcdef\00"
define i8* @itoa(i32 %0, i8* writeonly %1, i32 %2) {
%4 = alloca [20 x i8]
%5 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %4, i64 0, i64 0
%6 = icmp sgt i32 %2, 16
br i1 %6, label %79, label %7
7: ; preds = %3
%8 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %8, label %9, label %11
9: ; preds = %7
%10 = bitcast i8* %1 to i16*
store i16 48, i16* %10
br label %79
11: ; preds = %7
%12 = icmp slt i32 %0, 0
br i1 %12, label %13, label %15
13: ; preds = %11
%14 = sub nsw i32 0, %0
store i8 45, i8* %1
br label %15
15: ; preds = %11, %13
%16 = phi i32 [ %14, %13 ], [ %0, %11 ]
%17 = phi i32 [ 1, %13 ], [ 0, %11 ]
br label %45
18: ; preds = %45
%19 = trunc i64 %50 to i32
%20 = icmp sgt i32 %19, 0
%21 = zext i32 %17 to i64
br i1 %20, label %22, label %76
22: ; preds = %18
%23 = and i64 %50, 4294967295
%24 = add i32 %17, %19
%25 = zext i32 %24 to i64
%26 = sub nsw i64 %25, %21
%27 = xor i64 %21, -1
%28 = and i64 %26, 1
%29 = icmp eq i64 %28, 0
br i1 %29, label %40, label %30
30: ; preds = %22
%31 = add nsw i64 %23, -1
%32 = and i64 %31, 4294967295
%33 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %4, i64 0, i64 %32
%34 = load i8, i8* %33
%35 = sext i8 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds [17 x i8], [17 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 %35
%37 = load i8, i8* %36
%38 = add nuw nsw i64 %21, 1
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %21
store i8 %37, i8* %39
br label %40
40: ; preds = %30, %22
%41 = phi i64 [ %23, %22 ], [ %31, %30 ]
%42 = phi i64 [ %21, %22 ], [ %38, %30 ]
%43 = sub nsw i64 0, %25
%44 = icmp eq i64 %27, %43
br i1 %44, label %76, label %54
45: ; preds = %15, %45
%46 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %50, %45 ]
%47 = phi i32 [ %16, %15 ], [ %52, %45 ]
%48 = srem i32 %47, %2
%49 = trunc i32 %48 to i8
%50 = add nuw i64 %46, 1
%51 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %4, i64 0, i64 %46
store i8 %49, i8* %51
%52 = sdiv i32 %47, %2
%53 = icmp eq i32 %52, 0
br i1 %53, label %18, label %45
54: ; preds = %40, %54
%55 = phi i64 [ %66, %54 ], [ %41, %40 ]
%56 = phi i64 [ %73, %54 ], [ %42, %40 ]
%57 = add i64 %55, 4294967295
%58 = and i64 %57, 4294967295
%59 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %4, i64 0, i64 %58
%60 = load i8, i8* %59
%61 = sext i8 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds [17 x i8], [17 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 %61
%63 = load i8, i8* %62
%64 = add nuw nsw i64 %56, 1
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %56
store i8 %63, i8* %65
%66 = add nsw i64 %55, -2
%67 = and i64 %66, 4294967295
%68 = getelementptr inbounds [20 x i8], [20 x i8]* %4, i64 0, i64 %67
%69 = load i8, i8* %68
%70 = sext i8 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds [17 x i8], [17 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 %70
%72 = load i8, i8* %71
%73 = add nuw nsw i64 %56, 2
%74 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %64
store i8 %72, i8* %74
%75 = icmp eq i64 %73, %25
br i1 %75, label %76, label %54
76: ; preds = %40, %54, %18
%77 = phi i64 [ %21, %18 ], [ %25, %54 ], [ %25, %40 ]
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %77
store i8 0, i8* %78
br label %79
79: ; preds = %3, %76, %9
%80 = phi i8* [ %1, %76 ], [ %1, %9 ], [ null, %3 ]
ret i8* %80
}