int ultodec(const unsigned long n, char *buf) {
  unsigned long d = 1000000000, v = n;
  int r;
  char *p = buf;
  do {
    if (v / d)
      break;
  } while (d /= 10);
  if (!d)
    *p++ = '0';
  else
    do {
      r = v / d;
      *p++ = '0' + r;
      v -= (r * d);
    } while (d /= 10);
  *p = 0;
  return ((int)p - (int)buf);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ultodec>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x3b9aca00,-0x18(%rbp)
3b
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x18(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
je     113f <ultodec+0x3f>
jmp    1160 <ultodec+0x60>
jmp    1144 <ultodec+0x44>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x18(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jne    1124 <ultodec+0x24>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    1182 <ultodec+0x82>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rbp)
movb   $0x30,(%rax)
jmp    11e4 <ultodec+0xe4>
jmp    1187 <ultodec+0x87>
mov    -0x20(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x18(%rbp)
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x30,%eax
mov    %al,%cl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
movslq -0x24(%rbp),%rcx
imul   -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    $0xa,%ecx
xor    %edx,%edx
div    %rcx
mov    %rax,-0x18(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jne    1187 <ultodec+0x87>
jmp    11e4 <ultodec+0xe4>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
sub    %ecx,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ultodec>:
mov    %rdi,%r8
mov    $0x3b9aca00,%ecx
cmp    $0x3b9ac9ff,%rdi
ja     119b <ultodec+0x9b>
mov    $0x5f5e100,%ecx
cmp    $0x5f5e0ff,%r8
ja     119b <ultodec+0x9b>
mov    $0x989680,%ecx
cmp    $0x98967f,%r8
ja     119b <ultodec+0x9b>
mov    $0xf4240,%ecx
cmp    $0xf423f,%r8
ja     119b <ultodec+0x9b>
mov    $0x186a0,%ecx
cmp    $0x1869f,%r8
ja     119b <ultodec+0x9b>
mov    $0x2710,%ecx
cmp    $0x270f,%r8
ja     119b <ultodec+0x9b>
mov    $0x3e8,%ecx
cmp    $0x3e7,%r8
ja     119b <ultodec+0x9b>
mov    $0x64,%ecx
cmp    $0x63,%r8
ja     119b <ultodec+0x9b>
mov    $0xa,%ecx
cmp    $0x9,%r8
ja     119b <ultodec+0x9b>
mov    $0x1,%ecx
mov    %rsi,%rdi
test   %r8,%r8
jne    11d7 <ultodec+0xd7>
lea    0x1(%rsi),%rdi
movb   $0x30,(%rsi)
movb   $0x0,(%rdi)
sub    %esi,%edi
mov    %edi,%eax
ret
mov    %rsi,%rdi
jmp    11d7 <ultodec+0xd7>
mov    %r8,%rax
xor    %edx,%edx
div    %rcx
lea    0x30(%rax),%edx
mov    %dl,(%rdi)
add    $0x1,%rdi
cltq
imul   %rcx,%rax
sub    %rax,%r8
movabs $0xcccccccccccccccd,%rdx
cc cc cc
mov    %rcx,%rax
mul    %rdx
shr    $0x3,%rdx
cmp    $0x9,%rcx
mov    %rdx,%rcx
jbe    1193 <ultodec+0x93>
mov    %r8,%rax
or     %rcx,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    11a0 <ultodec+0xa0>
mov    %r8d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
jmp    11a8 <ultodec+0xa8>

LLVM IR (-O0):
define i32 @ultodec(i64 %0, i8* %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8*
store i64 %0, i64* %3
store i8* %1, i8** %4
store i64 1000000000, i64* %5
%9 = load i64, i64* %3
store i64 %9, i64* %6
%10 = load i8*, i8** %4
store i8* %10, i8** %8
br label %11
11: ; preds = %18, %2
%12 = load i64, i64* %6
%13 = load i64, i64* %5
%14 = udiv i64 %12, %13
%15 = icmp ne i64 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %17
16: ; preds = %11
br label %22
17: ; preds = %11
br label %18
18: ; preds = %17
%19 = load i64, i64* %5
%20 = udiv i64 %19, 10
store i64 %20, i64* %5
%21 = icmp ne i64 %20, 0
br i1 %21, label %11, label %22
22: ; preds = %18, %16
%23 = load i64, i64* %5
%24 = icmp ne i64 %23, 0
br i1 %24, label %28, label %25
25: ; preds = %22
%26 = load i8*, i8** %8
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i32 1
store i8* %27, i8** %8
store i8 48, i8* %26
br label %50
28: ; preds = %22
br label %29
29: ; preds = %45, %28
%30 = load i64, i64* %6
%31 = load i64, i64* %5
%32 = udiv i64 %30, %31
%33 = trunc i64 %32 to i32
store i32 %33, i32* %7
%34 = load i32, i32* %7
%35 = add nsw i32 48, %34
%36 = trunc i32 %35 to i8
%37 = load i8*, i8** %8
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %37, i32 1
store i8* %38, i8** %8
store i8 %36, i8* %37
%39 = load i32, i32* %7
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = load i64, i64* %5
%42 = mul i64 %40, %41
%43 = load i64, i64* %6
%44 = sub i64 %43, %42
store i64 %44, i64* %6
br label %45
45: ; preds = %29
%46 = load i64, i64* %5
%47 = udiv i64 %46, 10
store i64 %47, i64* %5
%48 = icmp ne i64 %47, 0
br i1 %48, label %29, label %49
49: ; preds = %45
br label %50
50: ; preds = %49, %25
%51 = load i8*, i8** %8
store i8 0, i8* %51
%52 = load i8*, i8** %8
%53 = ptrtoint i8* %52 to i32
%54 = load i8*, i8** %4
%55 = ptrtoint i8* %54 to i32
%56 = sub nsw i32 %53, %55
ret i32 %56
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @ultodec(i64 %0, i8* %1) {
%3 = icmp ult i64 %0, 1000000000
br i1 %3, label %4, label %22
4: ; preds = %2
%5 = icmp ult i64 %0, 100000000
br i1 %5, label %6, label %22
6: ; preds = %4
%7 = icmp ult i64 %0, 10000000
br i1 %7, label %8, label %22
8: ; preds = %6
%9 = icmp ult i64 %0, 1000000
br i1 %9, label %10, label %22
10: ; preds = %8
%11 = icmp ult i64 %0, 100000
br i1 %11, label %12, label %22
12: ; preds = %10
%13 = icmp ult i64 %0, 10000
br i1 %13, label %14, label %22
14: ; preds = %12
%15 = icmp ult i64 %0, 1000
br i1 %15, label %16, label %22
16: ; preds = %14
%17 = icmp ult i64 %0, 100
br i1 %17, label %18, label %22
18: ; preds = %16
%19 = icmp ult i64 %0, 10
br i1 %19, label %20, label %22
20: ; preds = %18
%21 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %21, label %24, label %22
22: ; preds = %2, %4, %6, %8, %10, %12, %14, %16, %18, %20
%23 = phi i64 [ 1, %20 ], [ 10, %18 ], [ 100, %16 ], [ 1000, %14 ], [ 10000, %12 ], [ 100000, %10 ], [ 1000000, %8 ], [ 10000000, %6 ], [ 100000000, %4 ], [ 1000000000, %2 ]
br label %26
24: ; preds = %20
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
store i8 48, i8* %1
br label %40
26: ; preds = %22, %26
%27 = phi i64 [ %37, %26 ], [ %0, %22 ]
%28 = phi i64 [ %38, %26 ], [ %23, %22 ]
%29 = phi i8* [ %33, %26 ], [ %1, %22 ]
%30 = udiv i64 %27, %28
%31 = trunc i64 %30 to i8
%32 = add i8 %31, 48
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 1
store i8 %32, i8* %29
%34 = shl i64 %30, 32
%35 = ashr exact i64 %34, 32
%36 = mul i64 %35, %28
%37 = sub i64 %27, %36
%38 = udiv i64 %28, 10
%39 = icmp ult i64 %28, 10
br i1 %39, label %40, label %26
40: ; preds = %26, %24
%41 = phi i8* [ %25, %24 ], [ %33, %26 ]
store i8 0, i8* %41
%42 = ptrtoint i8* %41 to i64
%43 = trunc i64 %42 to i32
%44 = ptrtoint i8* %1 to i64
%45 = trunc i64 %44 to i32
%46 = sub nsw i32 %43, %45
ret i32 %46
}