#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 */
typedef int uint_fast8_t;

/* Variables and functions */
char *itoa(int num, char *str, int radix) {
  uint_fast8_t sign = 0;
  char *pDst = str;
  if (radix == 10 && num < 0) {
    sign = 1;
    num = -num;
  }
  unsigned int Tmp = num;
  do {
    uint_fast8_t digit = Tmp % radix;
    Tmp = Tmp / radix;
    if (digit < 10)
      *pDst++ = digit + '0';
    else
      *pDst++ = digit - 10 + 'A';
  } while (Tmp > 0);
  if (radix == 10 && sign)
    *pDst++ = '-';
  *pDst-- = '\0';
  char *pHead = str;
  char *pTail = pDst;
  while (pTail > pHead) {
    char tmp = *pTail;
    *pTail-- = *pHead;
    *pHead++ = tmp;
  }
  return str;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x14(%rbp)
jne    1140 <itoa+0x40>
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jge    1140 <itoa+0x40>
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x14(%rbp)
mov    %eax,-0x24(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x28(%rbp)
jge    1184 <itoa+0x84>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    11a0 <itoa+0xa0>
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    $0xa,%eax
add    $0x41,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    11a5 <itoa+0xa5>
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
ja     1146 <itoa+0x46>
cmpl   $0xa,-0x14(%rbp)
jne    11d5 <itoa+0xd5>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
je     11d5 <itoa+0xd5>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movb   $0x2d,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x30(%rbp),%rax
jbe    123e <itoa+0x13e>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x39(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x39(%rbp),%cl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    11f7 <itoa+0xf7>
mov    -0x10(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
mov    %edx,%r11d
mov    %rsi,%r8
cmp    $0xa,%edx
sete   %al
test   %edi,%edi
sets   %r9b
and    %al,%r9b
mov    %edi,%esi
neg    %esi
test   %r9b,%r9b
cmove  %edi,%esi
mov    $0x30,%r10d
mov    %r8,%rdi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %esi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r11d
cmp    $0xa,%edx
mov    $0x37,%ecx
cmovl  %r10d,%ecx
add    %dl,%cl
mov    %cl,(%rdi)
add    $0x1,%rdi
cmp    %r11d,%esi
mov    %eax,%esi
jae    1130 <itoa+0x30>
test   %r9b,%r9b
je     115e <itoa+0x5e>
movb   $0x2d,(%rdi)
add    $0x1,%rdi
movb   $0x0,(%rdi)
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
cmp    %r8,%rdi
jbe    118c <itoa+0x8c>
lea    0x1(%r8),%rax
xchg   %ax,%ax
movzbl (%rdi),%ecx
movzbl -0x1(%rax),%edx
mov    %dl,(%rdi)
mov    %cl,-0x1(%rax)
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
lea    0x1(%rax),%rcx
cmp    %rax,%rdi
mov    %rcx,%rax
ja     1170 <itoa+0x70>
mov    %r8,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @itoa(i32 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i8*
%12 = alloca i8*
%13 = alloca i8
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
%14 = load i8*, i8** %5
store i8* %14, i8** %8
%15 = load i32, i32* %6
%16 = icmp eq i32 %15, 10
br i1 %16, label %17, label %23
17: ; preds = %3
%18 = load i32, i32* %4
%19 = icmp slt i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %23
20: ; preds = %17
store i32 1, i32* %7
%21 = load i32, i32* %4
%22 = sub nsw i32 0, %21
store i32 %22, i32* %4
br label %23
23: ; preds = %20, %17, %3
%24 = load i32, i32* %4
store i32 %24, i32* %9
br label %25
25: ; preds = %48, %23
%26 = load i32, i32* %9
%27 = load i32, i32* %6
%28 = urem i32 %26, %27
store i32 %28, i32* %10
%29 = load i32, i32* %9
%30 = load i32, i32* %6
%31 = udiv i32 %29, %30
store i32 %31, i32* %9
%32 = load i32, i32* %10
%33 = icmp slt i32 %32, 10
br i1 %33, label %34, label %40
34: ; preds = %25
%35 = load i32, i32* %10
%36 = add nsw i32 %35, 48
%37 = trunc i32 %36 to i8
%38 = load i8*, i8** %8
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i32 1
store i8* %39, i8** %8
store i8 %37, i8* %38
br label %47
40: ; preds = %25
%41 = load i32, i32* %10
%42 = sub nsw i32 %41, 10
%43 = add nsw i32 %42, 65
%44 = trunc i32 %43 to i8
%45 = load i8*, i8** %8
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %45, i32 1
store i8* %46, i8** %8
store i8 %44, i8* %45
br label %47
47: ; preds = %40, %34
br label %48
48: ; preds = %47
%49 = load i32, i32* %9
%50 = icmp ugt i32 %49, 0
br i1 %50, label %25, label %51
51: ; preds = %48
%52 = load i32, i32* %6
%53 = icmp eq i32 %52, 10
br i1 %53, label %54, label %60
54: ; preds = %51
%55 = load i32, i32* %7
%56 = icmp ne i32 %55, 0
br i1 %56, label %57, label %60
57: ; preds = %54
%58 = load i8*, i8** %8
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %58, i32 1
store i8* %59, i8** %8
store i8 45, i8* %58
br label %60
60: ; preds = %57, %54, %51
%61 = load i8*, i8** %8
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i32 -1
store i8* %62, i8** %8
store i8 0, i8* %61
%63 = load i8*, i8** %5
store i8* %63, i8** %11
%64 = load i8*, i8** %8
store i8* %64, i8** %12
br label %65
65: ; preds = %69, %60
%66 = load i8*, i8** %12
%67 = load i8*, i8** %11
%68 = icmp ugt i8* %66, %67
br i1 %68, label %69, label %79
69: ; preds = %65
%70 = load i8*, i8** %12
%71 = load i8, i8* %70
store i8 %71, i8* %13
%72 = load i8*, i8** %11
%73 = load i8, i8* %72
%74 = load i8*, i8** %12
%75 = getelementptr inbounds i8, i8* %74, i32 -1
store i8* %75, i8** %12
store i8 %73, i8* %74
%76 = load i8, i8* %13
%77 = load i8*, i8** %11
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %77, i32 1
store i8* %78, i8** %11
store i8 %76, i8* %77
br label %65
79: ; preds = %65
%80 = load i8*, i8** %5
ret i8* %80
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @itoa(i32 %0, i8* returned %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %2, 10
%5 = icmp slt i32 %0, 0
%6 = and i1 %5, %4
%7 = sub nsw i32 0, %0
%8 = select i1 %6, i32 %7, i32 %0
br label %9
9: ; preds = %9, %3
%10 = phi i8* [ %1, %3 ], [ %18, %9 ]
%11 = phi i32 [ %8, %3 ], [ %13, %9 ]
%12 = urem i32 %11, %2
%13 = udiv i32 %11, %2
%14 = icmp slt i32 %12, 10
%15 = trunc i32 %12 to i8
%16 = select i1 %14, i8 48, i8 55
%17 = add i8 %16, %15
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 1
store i8 %17, i8* %10
%19 = icmp ult i32 %11, %2
br i1 %19, label %20, label %9
20: ; preds = %9
br i1 %6, label %21, label %23
21: ; preds = %20
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i64 2
store i8 45, i8* %18
br label %23
23: ; preds = %21, %20
%24 = phi i8* [ %22, %21 ], [ %18, %20 ]
store i8 0, i8* %24
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i64 -1
%26 = icmp ugt i8* %25, %1
br i1 %26, label %27, label %35
27: ; preds = %23, %27
%28 = phi i8* [ %33, %27 ], [ %25, %23 ]
%29 = phi i8* [ %32, %27 ], [ %1, %23 ]
%30 = load i8, i8* %28
%31 = load i8, i8* %29
store i8 %31, i8* %28
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 1
store i8 %30, i8* %29
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 -1
%34 = icmp ugt i8* %33, %32
br i1 %34, label %27, label %35
35: ; preds = %27, %23
ret i8* %1
}