char *itoabin(char *user_str, int nbits, int b) {
  static char static_str[65];
  char *bs;
  int i = 0;
  if (user_str == 0)
    bs = static_str;
  else
    bs = user_str;
  for (i = 0; i < nbits; i++) {
    if (b & (1 << (nbits - 1)))
      *bs++ = '1';
    else
      *bs++ = '0';
    b <<= 1;
  }
  *bs = '\0';
  if (user_str == 0)
    return static_str;
  else
    return user_str;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoabin>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1130 <itoabin+0x30>
lea    0x2f09(%rip),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1138 <itoabin+0x38>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11a8 <itoabin+0xa8>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     117f <itoabin+0x7f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movb   $0x31,(%rax)
jmp    1191 <itoabin+0x91>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movb   $0x30,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    113f <itoabin+0x3f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    11ca <itoabin+0xca>
lea    0x2e6f(%rip),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11d2 <itoabin+0xd2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoabin>:
push   %rbx
test   %rdi,%rdi
lea    0x2f25(%rip),%rax
cmovne %rdi,%rax
mov    %rax,%rbx
test   %esi,%esi
jle    11cb <itoabin+0xcb>
lea    -0x1(%rsi),%ecx
mov    $0x1,%r8d
shl    %cl,%r8d
mov    %esi,%r9d
and    $0x3,%r9d
cmp    $0x3,%ecx
jae    1137 <itoabin+0x37>
mov    %rax,%rbx
jmp    119f <itoabin+0x9f>
and    $0xfffffffc,%esi
mov    %rax,%rbx
nopl   (%rax)
mov    %edx,%edi
and    %r8d,%edi
cmp    $0x1,%edi
mov    $0x31,%r10b
sbb    $0x0,%r10b
lea    (%rdx,%rdx,1),%edi
and    %r8d,%edi
cmp    $0x1,%edi
mov    $0x31,%r11b
sbb    $0x0,%r11b
lea    0x0(,%rdx,4),%edi
and    %r8d,%edi
cmp    $0x1,%edi
mov    %r10b,(%rbx)
mov    $0x31,%dil
sbb    $0x0,%dil
mov    %r11b,0x1(%rbx)
mov    %dil,0x2(%rbx)
lea    0x0(,%rdx,8),%edi
and    %r8d,%edi
cmp    $0x1,%edi
mov    $0x31,%cl
sbb    $0x0,%cl
mov    %cl,0x3(%rbx)
add    $0x4,%rbx
shl    $0x4,%edx
add    $0xfffffffc,%esi
jne    1140 <itoabin+0x40>
test   %r9d,%r9d
je     11cb <itoabin+0xcb>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %edx,%ecx
and    %r8d,%ecx
cmp    $0x1,%ecx
mov    $0x31,%cl
sbb    $0x0,%cl
mov    %cl,(%rbx)
add    $0x1,%rbx
add    %edx,%edx
add    $0xffffffff,%r9d
jne    11b0 <itoabin+0xb0>
movb   $0x0,(%rbx)
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
@itoabin.static_str = internal global [65 x i8] zeroinitializer
define i8* @itoabin(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 0, i32* %9
%10 = load i8*, i8** %5
%11 = icmp eq i8* %10, null
br i1 %11, label %12, label %13
12: ; preds = %3
store i8* getelementptr inbounds ([65 x i8], [65 x i8]* @itoabin.static_str, i64 0, i64 0), i8** %8
br label %15
13: ; preds = %3
%14 = load i8*, i8** %5
store i8* %14, i8** %8
br label %15
15: ; preds = %13, %12
store i32 0, i32* %9
br label %16
16: ; preds = %36, %15
%17 = load i32, i32* %9
%18 = load i32, i32* %6
%19 = icmp slt i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %39
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %7
%22 = load i32, i32* %6
%23 = sub nsw i32 %22, 1
%24 = shl i32 1, %23
%25 = and i32 %21, %24
%26 = icmp ne i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %30
27: ; preds = %20
%28 = load i8*, i8** %8
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i32 1
store i8* %29, i8** %8
store i8 49, i8* %28
br label %33
30: ; preds = %20
%31 = load i8*, i8** %8
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i32 1
store i8* %32, i8** %8
store i8 48, i8* %31
br label %33
33: ; preds = %30, %27
%34 = load i32, i32* %7
%35 = shl i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %7
br label %36
36: ; preds = %33
%37 = load i32, i32* %9
%38 = add nsw i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %9
br label %16
39: ; preds = %16
%40 = load i8*, i8** %8
store i8 0, i8* %40
%41 = load i8*, i8** %5
%42 = icmp eq i8* %41, null
br i1 %42, label %43, label %44
43: ; preds = %39
store i8* getelementptr inbounds ([65 x i8], [65 x i8]* @itoabin.static_str, i64 0, i64 0), i8** %4
br label %46
44: ; preds = %39
%45 = load i8*, i8** %5
store i8* %45, i8** %4
br label %46
46: ; preds = %44, %43
%47 = load i8*, i8** %4
ret i8* %47
}

LLVM IR (-O2):
@itoabin.static_str = internal global [65 x i8] zeroinitializer
define i8* @itoabin(i8* writeonly %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i8* %0, null
%5 = select i1 %4, i8* getelementptr inbounds ([65 x i8], [65 x i8]* @itoabin.static_str, i64 0, i64 0), i8* %0
%6 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %6, label %7, label %57
7: ; preds = %3
%8 = add nsw i32 %1, -1
%9 = shl nuw i32 1, %8
%10 = add i32 %1, -1
%11 = and i32 %1, 3
%12 = icmp ult i32 %10, 3
br i1 %12, label %41, label %13
13: ; preds = %7
%14 = and i32 %1, -4
br label %15
15: ; preds = %15, %13
%16 = phi i8* [ %5, %13 ], [ %37, %15 ]
%17 = phi i32 [ %2, %13 ], [ %38, %15 ]
%18 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %39, %15 ]
%19 = and i32 %17, %9
%20 = icmp eq i32 %19, 0
%21 = select i1 %20, i8 48, i8 49
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 1
store i8 %21, i8* %16
%23 = shl i32 %17, 1
%24 = and i32 %23, %9
%25 = icmp eq i32 %24, 0
%26 = select i1 %25, i8 48, i8 49
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 2
store i8 %26, i8* %22
%28 = shl i32 %17, 2
%29 = and i32 %28, %9
%30 = icmp eq i32 %29, 0
%31 = select i1 %30, i8 48, i8 49
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 3
store i8 %31, i8* %27
%33 = shl i32 %17, 3
%34 = and i32 %33, %9
%35 = icmp eq i32 %34, 0
%36 = select i1 %35, i8 48, i8 49
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %16, i64 4
store i8 %36, i8* %32
%38 = shl i32 %17, 4
%39 = add i32 %18, 4
%40 = icmp eq i32 %39, %14
br i1 %40, label %41, label %15
41: ; preds = %15, %7
%42 = phi i8* [ undef, %7 ], [ %37, %15 ]
%43 = phi i8* [ %5, %7 ], [ %37, %15 ]
%44 = phi i32 [ %2, %7 ], [ %38, %15 ]
%45 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %45, label %57, label %46
46: ; preds = %41, %46
%47 = phi i8* [ %53, %46 ], [ %43, %41 ]
%48 = phi i32 [ %54, %46 ], [ %44, %41 ]
%49 = phi i32 [ %55, %46 ], [ 0, %41 ]
%50 = and i32 %48, %9
%51 = icmp eq i32 %50, 0
%52 = select i1 %51, i8 48, i8 49
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 1
store i8 %52, i8* %47
%54 = shl i32 %48, 1
%55 = add i32 %49, 1
%56 = icmp eq i32 %55, %11
br i1 %56, label %57, label %46
57: ; preds = %41, %46, %3
%58 = phi i8* [ %5, %3 ], [ %42, %41 ], [ %53, %46 ]
store i8 0, i8* %58
ret i8* %5
}