char *itoa(int num, char *buf, unsigned short int base) {
  char *p = buf;
  char *p1, *p2;
  int ud = 0;
  *buf = '\0';
  p1 = buf;
  if (base < 2 || base > 36) {
    return buf;
  }
  if (num < 0) {
    *(p++) = '-';
    p1++;
    ud = -num;
  } else {
    ud = num;
  }
  int remainder = 0;
  do {
    remainder = ud % base;
    *(p++) = (remainder < 10) ? remainder + '0' : remainder + 'a' - 10;
  } while (ud /= base);
  *p = '\0';
  p2 = p - 1;
  char tmp;
  while (p1 < p2) {
    tmp = *p1;
    *p1 = *p2;
    *p2 = tmp;
    p1++;
    p2--;
  }
  return buf;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<itoa>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %dx,%ax
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %ax,-0x1a(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movzwl -0x1a(%rbp),%eax
cmp    $0x2,%eax
jl     114a <itoa+0x4a>
movzwl -0x1a(%rbp),%eax
cmp    $0x24,%eax
jle    1157 <itoa+0x57>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    125a <itoa+0x15a>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jge    118c <itoa+0x8c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
movb   $0x2d,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    1192 <itoa+0x92>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
movzwl -0x1a(%rbp),%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x40(%rbp)
cmpl   $0xa,-0x40(%rbp)
jge    11be <itoa+0xbe>
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
jmp    11ca <itoa+0xca>
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x61,%eax
sub    $0xa,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
movzwl -0x1a(%rbp),%ecx
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jne    1199 <itoa+0x99>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x38(%rbp),%rax
jae    1252 <itoa+0x152>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x41(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x41(%rbp),%cl
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %cl,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1209 <itoa+0x109>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<itoa>:
mov    %edx,%r9d
mov    %rsi,%r8
movb   $0x0,(%rsi)
lea    -0x25(%r9),%ecx
cmp    $0xffdd,%cx
jb     11ae <itoa+0xae>
mov    %edi,%eax
test   %edi,%edi
js     1122 <itoa+0x22>
mov    %r8,%r10
jmp    112c <itoa+0x2c>
lea    0x1(%r8),%r10
movb   $0x2d,(%r8)
neg    %eax
mov    $0xffffffffffffffff,%rcx
mov    $0x2,%esi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cltd
idiv   %r9d
lea    0x57(%rdx),%r11d
lea    0x30(%rdx),%edi
cmp    $0xa,%edx
cmovge %r11d,%edi
mov    %dil,0x1(%r10,%rcx,1)
add    $0x1,%rcx
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
test   %eax,%eax
jne    1140 <itoa+0x40>
movb   $0x0,0x1(%r10,%rcx,1)
test   %rcx,%rcx
je     11ae <itoa+0xae>
mov    (%r10),%al
mov    %dil,(%r10)
mov    %al,(%r10,%rcx,1)
cmp    $0x3,%rcx
jb     11ae <itoa+0xae>
mov    %r10,%rax
sub    %rsi,%rax
add    $0x2,%r10
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movzbl (%rax),%ecx
movzbl -0x1(%r10),%edx
mov    %cl,-0x1(%r10)
mov    %dl,(%rax)
add    $0xffffffffffffffff,%rax
lea    0x1(%r10),%rcx
cmp    %rax,%r10
mov    %rcx,%r10
jb     1190 <itoa+0x90>
mov    %r8,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @itoa(i32 %0, i8* %1, i16 zeroext %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i16
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i8*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i8
store i32 %0, i32* %5
store i8* %1, i8** %6
store i16 %2, i16* %7
%14 = load i8*, i8** %6
store i8* %14, i8** %8
store i32 0, i32* %11
%15 = load i8*, i8** %6
store i8 0, i8* %15
%16 = load i8*, i8** %6
store i8* %16, i8** %9
%17 = load i16, i16* %7
%18 = zext i16 %17 to i32
%19 = icmp slt i32 %18, 2
br i1 %19, label %24, label %20
20: ; preds = %3
%21 = load i16, i16* %7
%22 = zext i16 %21 to i32
%23 = icmp sgt i32 %22, 36
br i1 %23, label %24, label %26
24: ; preds = %20, %3
%25 = load i8*, i8** %6
store i8* %25, i8** %4
br label %86
26: ; preds = %20
%27 = load i32, i32* %5
%28 = icmp slt i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %36
29: ; preds = %26
%30 = load i8*, i8** %8
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i32 1
store i8* %31, i8** %8
store i8 45, i8* %30
%32 = load i8*, i8** %9
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i32 1
store i8* %33, i8** %9
%34 = load i32, i32* %5
%35 = sub nsw i32 0, %34
store i32 %35, i32* %11
br label %38
36: ; preds = %26
%37 = load i32, i32* %5
store i32 %37, i32* %11
br label %38
38: ; preds = %36, %29
store i32 0, i32* %12
br label %39
39: ; preds = %58, %38
%40 = load i32, i32* %11
%41 = load i16, i16* %7
%42 = zext i16 %41 to i32
%43 = srem i32 %40, %42
store i32 %43, i32* %12
%44 = load i32, i32* %12
%45 = icmp slt i32 %44, 10
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %39
%47 = load i32, i32* %12
%48 = add nsw i32 %47, 48
br label %53
49: ; preds = %39
%50 = load i32, i32* %12
%51 = add nsw i32 %50, 97
%52 = sub nsw i32 %51, 10
br label %53
53: ; preds = %49, %46
%54 = phi i32 [ %48, %46 ], [ %52, %49 ]
%55 = trunc i32 %54 to i8
%56 = load i8*, i8** %8
%57 = getelementptr inbounds i8, i8* %56, i32 1
store i8* %57, i8** %8
store i8 %55, i8* %56
br label %58
58: ; preds = %53
%59 = load i16, i16* %7
%60 = zext i16 %59 to i32
%61 = load i32, i32* %11
%62 = sdiv i32 %61, %60
store i32 %62, i32* %11
%63 = icmp ne i32 %62, 0
br i1 %63, label %39, label %64
64: ; preds = %58
%65 = load i8*, i8** %8
store i8 0, i8* %65
%66 = load i8*, i8** %8
%67 = getelementptr inbounds i8, i8* %66, i64 -1
store i8* %67, i8** %10
br label %68
68: ; preds = %72, %64
%69 = load i8*, i8** %9
%70 = load i8*, i8** %10
%71 = icmp ult i8* %69, %70
br i1 %71, label %72, label %84
72: ; preds = %68
%73 = load i8*, i8** %9
%74 = load i8, i8* %73
store i8 %74, i8* %13
%75 = load i8*, i8** %10
%76 = load i8, i8* %75
%77 = load i8*, i8** %9
store i8 %76, i8* %77
%78 = load i8, i8* %13
%79 = load i8*, i8** %10
store i8 %78, i8* %79
%80 = load i8*, i8** %9
%81 = getelementptr inbounds i8, i8* %80, i32 1
store i8* %81, i8** %9
%82 = load i8*, i8** %10
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %82, i32 -1
store i8* %83, i8** %10
br label %68
84: ; preds = %68
%85 = load i8*, i8** %6
store i8* %85, i8** %4
br label %86
86: ; preds = %84, %24
%87 = load i8*, i8** %4
ret i8* %87
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @itoa(i32 %0, i8* returned %1, i16 zeroext %2) {
store i8 0, i8* %1
%4 = zext i16 %2 to i32
%5 = add i16 %2, -37
%6 = icmp ult i16 %5, -35
br i1 %6, label %47, label %7
7: ; preds = %3
%8 = icmp slt i32 %0, 0
br i1 %8, label %9, label %12
9: ; preds = %7
%10 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 45, i8* %1
%11 = sub nsw i32 0, %0
br label %12
12: ; preds = %7, %9
%13 = phi i8* [ %10, %9 ], [ %1, %7 ]
%14 = phi i32 [ %11, %9 ], [ %0, %7 ]
br label %15
15: ; preds = %15, %12
%16 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %24, %15 ]
%17 = phi i32 [ %14, %12 ], [ %25, %15 ]
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 %16
%19 = srem i32 %17, %4
%20 = icmp slt i32 %19, 10
%21 = select i1 %20, i32 48, i32 87
%22 = add nsw i32 %21, %19
%23 = trunc i32 %22 to i8
%24 = add nuw nsw i64 %16, 1
store i8 %23, i8* %18
%25 = sdiv i32 %17, %4
%26 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %15
27: ; preds = %15
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 %16
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 %24
store i8 0, i8* %29
%30 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %30, label %47, label %31
31: ; preds = %27
%32 = trunc i32 %22 to i8
%33 = load i8, i8* %13
store i8 %32, i8* %13
store i8 %33, i8* %28
%34 = icmp ugt i64 %16, 2
br i1 %34, label %35, label %47
35: ; preds = %31
%36 = add nsw i64 %16, -1
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 %36
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 1
br label %39
39: ; preds = %35, %39
%40 = phi i8* [ %37, %35 ], [ %45, %39 ]
%41 = phi i8* [ %38, %35 ], [ %44, %39 ]
%42 = load i8, i8* %40
%43 = load i8, i8* %41
store i8 %42, i8* %41
store i8 %43, i8* %40
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 1
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i64 -1
%46 = icmp ult i8* %44, %45
br i1 %46, label %39, label %47
47: ; preds = %39, %31, %27, %3
ret i8* %1
}